一种新型黄绿光LED外延片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型黄绿光LED外延片，包括GaAs衬底，其中：所述GaAs衬底上依次设有缓冲层、AlGaAs/AlAs DBR反射层、n‑AlInP限制层、n‑(Al

【技术实现步骤摘要】
一种新型黄绿光LED外延片
本技术涉及半导体二极管
，尤其涉及一种新型黄绿光LED外延片。
技术介绍
LED是一种可将电能转化为光能的电子器件，属于电致发光固态光源。与传统的光源相比，具有体积小、寿命长、电压低、节能和环保等优点，已经是新一代照明的主要光源。AlGaInP四元系黄绿光LED随着波长的变短，有源层内载流子的溢出迅速增加，在发光波长570nm时载流子溢出可占到总数的60％，严重影响内量子效率。在半导体LED中，电子的有效质量比空穴小很多，但迁移率比空穴大很多。没有被限制在有源层中的一些电子会在有源层之外复合发光，产生杂光，降低了有源层内电子空穴对复合几率，以致影响LED的内量子效率。本技术通过对器件的结构进行优化，减小载流子溢出，从而提高有源层内电子空穴对复合几率，进而提高LED的发光效率。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足，由通过在p-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P波导层与p-GaP电流扩展层之间插入一层p-多量子势垒(MQB)电子阻挡层，利用多量子势垒对电子的量子反射作用，阻挡MQW有源层中溢出的电子，通过对量子势垒中阱的厚度设计诱导电子回到MQW有源层中，从而提高电子与空穴对在量子阱中的复合几率，进而提高发光效率。本技术的技术方案如下：一种新型黄绿光LED外延片，包括GaAs衬底，其中：所述GaAs衬底上依次设有缓冲层、AlGaAs/AlAsDBR反射层、n-AlInP限制层、n-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P波导层、MQW有源层、p-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P波导层、p-MQB层和p-GaP电流扩展层。优选的，缓冲层厚度为0.5μm，缓冲层掺杂浓度为3～7×1017cm-3，所述AlGaAs/AlAsDBR反射层厚度为1.6μm，AlGaAs/AlAsDBR反射层掺杂浓度为2～5×1018cm-3，所述n-AlInP限制层厚度为0.5μm，n-AlInP限制层掺杂浓度为1～5×1018cm-3，所述n-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P波导层厚度为0.1μm，n-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P波导层掺杂浓度为2～4×1017cm-3。优选的，所述MQW有源层包括30层阱和30层垒，所述MQW有源层厚度为600nm，每一层阱和垒的厚度均为10nm。优选的，所述p-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P波导层厚度为0.1μm，p-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P波导层掺杂浓度为3～7×1017cm-3。优选的，所述p-MQB层包括1层垒Ⅰ、3层阱和3层垒Ⅱ，所述p-MQB层厚度为160nm，垒Ⅰ的厚度为100nm，每一层阱(107-2)的厚度依次为20nm、15nm、10nm，垒Ⅱ(107-3)的厚度均为10nm，所述p-MQB层掺杂浓度为4～8×1017cm-3。优选的，所述p-GaP电流扩展层厚度为5μm，p-GaP电流扩展层掺杂浓度大于1×1018cm-3。本技术的技术效果和优点：1、p-MQB层中垒Ⅰ设计的比较厚，可以避免低能电子的隧穿效应。2、p-MQB层中阱和垒Ⅱ交替生长的周期结构，可以阻挡有源层中溢出的电子。3、通过对量子势垒中阱的厚度设计诱导电子回到MQW有源层中，从而提高电子与空穴对在量子阱中的复合几率，进而提高发光效率。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的MQW有源层剖面图。图3为本技术的p-MQB层剖面图。图4为本技术黄绿光LED外延片的结构设计示意图。图中：100-GaAs衬底；101-缓冲层；102-AlGaAs/AlAsDBR反射层；103-n-AlInP限制层；104-n-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P波导层；105-MQW有源层；106-p-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P波导层；107-p-MQB层；108-p-GaP电流扩展层。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例1，请参阅图1，一种新型黄绿光LED外延片，包括GaAs衬底(100)，其中：所述GaAs衬底(100)上依次设有缓冲层(101)、AlGaAs/AlAsDBR反射层(102)、n-AlInP限制层(103)、n-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P波导层(104)、MQW有源层(105)、p-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P波导层(106)、p-MQB层(107)和p-GaP电流扩展层(108)。实施例2，请参阅图1和图4，一种新型黄绿光LED外延片，其中：缓冲层(101)厚度为0.5μm，缓冲层(101)掺杂浓度为3～7×1017cm-3，所述AlGaAs/AlAsDBR反射层(102)厚度为1.6μm，AlGaAs/AlAsDBR反射层(102)掺杂浓度为2～5×1018cm-3，所述n-AlInP限制层(103)厚度为0.5μm，n-AlInP限制层(103)掺杂浓度为1～5×1018cm-3，所述n-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P波导层(104)厚度为0.1μm，n-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P波导层(104)掺杂浓度为2～4×1017cm-3。其余同实施例1。实施例3，请参阅图1和图2，一种新型黄绿光LED外延片，其中：所述MQW有源层(105)包括30层阱(105-1)和30层垒(105-2)，所述MQW有源层(105)厚度为600nm，每一层阱(105-1)和垒(105-2)的厚度均为10nm。其余同实施例1。实施例4，请参阅图1和图4，一种新型黄绿光LED外延片，其中：所述p-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P波导层(106)厚度0.1μm，p-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P波导层(106)掺杂浓度为3～7×1017cm-3。其余同实施例1。实施例5，请参阅图3和图4，一种新型黄绿光LED外延片，其中：所述p-MQB层(107)包括1层垒Ⅰ(107-1)、3层阱(107-2)和3层垒Ⅱ(107-3)，所述p-MQB层(107)厚度为160nm，垒Ⅰ(107-1)的厚度为100nm，每一层阱(107-2)的厚度依次为20nm、15nm、10nm，垒Ⅱ(107-3)的厚度均为10nm，所述p-MQB层掺杂浓度为4～8×1017cm-3。其余同实施例1。实施例6，请参阅图1和图4，一种新型黄绿光LED外延片，其中：所述p-GaP电流扩展层(108)厚度为5μm，p-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型黄绿光LED外延片，包括GaAs衬底(100)，其特征在于：所述GaAs衬底(100)上依次设有缓冲层(101)、AlGaAs/AlAs DBR反射层(102)、n-AlInP限制层(103)、n-(Al

【技术特征摘要】
1.一种新型黄绿光LED外延片，包括GaAs衬底(100)，其特征在于：所述GaAs衬底(100)上依次设有缓冲层(101)、AlGaAs/AlAsDBR反射层(102)、n-AlInP限制层(103)、n-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P波导层(104)、MQW有源层(105)、p-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P波导层(106)、p-MQB层(107)和p-GaP电流扩展层(108)，所述的MQW有源层(105)垒的材料为(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P，阱的材料为(Al0.34Ga0.66)0.5In0.5P，所述的p-MQB层(107)垒的材料为AlInP，阱的材料为(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P。


2.根据权利要求1所述的一种新型黄绿光LED外延片，其特征在于：所述缓冲层(101)厚度为0.5μm，所述AlGaAs/AlAsDBR反射层(102)厚度为1.6μm，所述n-AlInP限制层(103)厚度为0.5μm，所述n-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P波导层(104)...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁如光，张银桥，潘彬，王向武，
申请(专利权)人：南昌凯迅光电有限公司，
类型：新型
国别省市：江西;36