【技术实现步骤摘要】
基于Fe掺杂的GaN基横向结构发光二极管及制作方法
本专利技术属于微电子
，特别涉及一种GaN基横向结构发光二极管，可用于高亮度照明设备及各种LED显示设备中。技术背景基于GaN体系的发光二极管在可见光及紫外光源上具有得天独厚的优势。在GaN体系的发光二极管中，横向结构是目前的主流结构，但由于横向结构的发光二极管在工作时电流需经过一个“横向流动”的过程，在拐角处往往会产生电流的聚集效应，限制器件的性能，造成器件可靠性差的问题。因此如何对电流进行拓展，降低电流集边效应的影响是设计和制作发光二极管的重要目标。近年来，对于如何进行电流拓展，科研人员尝试了许多结构，常见的电流拓展结构有两种：一是在n型GaN层中插入AlGaN层，如图1所示；二是在生长量子阱前生长周期性的超晶格结构，如图2所示。这些结构通过建立电流的势垒，使得电流进行再分布，实现电流的拓展，从而有效的减少了电子的泄漏电流，提高了器件的发光效率。但上述两种结构均需额外生长相应的层结构，实现较为繁琐。且在具体生长过程中，由于层结构的复杂性不仅会导致制作成本的增加，而且额外的层堆叠也会对其他层结构的缺陷及应力造成影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有横向发光二极管的不足，提出一种基于Fe掺杂GaN基横向结构发光二极管及制作方法，以通过Fe掺杂层建立起n型层中电流的势垒，实现电流的拓展，提高发光二极管的性能。本专利技术的技术方案是这样实现的：1.一种基于Fe掺杂的GaN基横向结构发光二极管，其自下而...
【技术保护点】
1.一种基于Fe掺杂的GaN基横向结构发光二极管，其自下而上包括：衬底(1)，低温GaN成核层(2)，n型GaN层(3)，In
【技术特征摘要】
1.一种基于Fe掺杂的GaN基横向结构发光二极管，其自下而上包括：衬底(1)，低温GaN成核层(2)，n型GaN层(3)，InxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层(4)，p型GaN层(5)和电极(6)，其特征在于：n型GaN层(3)设为三层结构，第一层是n型GaN层，第二层是Fe掺杂的n型GaN层，第三层是n型GaN层，以降低第二层的载流子浓度，实现电流拓展。
2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述n型GaN层(3)的三层结构参数如下：
第一层n型GaN层，厚度为2000-2500nm，掺杂浓度为1018-1019cm-3；
第二层Fe掺杂的n型GaN层，厚度为500-1000nm，Fe掺杂浓度为1018-1019cm-3；
第三层n型GaN层，厚度为1000-1500nm，掺杂浓度为1018-1019cm-3。
3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：
所述低温GaN成核层(2)的厚度为30-50nm；
所述p型GaN层(5)的厚度为100-400nm。
4.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述InxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层(4)，其周期数为8，每个周期的单层InxGa1-xN阱层和AlyGa1-yN垒层的厚度分别为2-5nm和9-15nm，In含量x的调整范围为0-0.5，Al含量y的调整范围为0-0.3。
5.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：
所述衬底(1)的材料为蓝宝石或碳化硅或硅；
所述电极(6)的材料为Ti/Al/Ti/Au合金或Ni/Au合金。
6.一种基于Fe掺杂的GaN基横向结构发光二极管的制备方法，其特征在于，包括如下：
1)对衬底进行加热和高温氮化的预处理；
2)在衬底上采用MOCVD工艺生长厚度为30-50nm的低温GaN成核层；
3)在GaN成核层上生长三层结构的n型GaN层：
3a)在GaN成核层上采用MOCVD工艺生长厚度为2000-2500nm、掺杂浓度为1018-1019cm-3的第一层n型GaN层；
3b)在第一层n型GaN层上采用MOCVD工艺，通入25-50sccm的Fe源流量，生长Fe掺杂浓度为1018-1019cm-3，厚度为500-1000nm的第二层Fe掺杂n型GaN层；
3c)在第二层Fe掺杂n型GaN层上采用MOCVD工艺，生长厚度为1000-1500nm、掺杂浓度为1018-1019cm-3的第三...
【专利技术属性】
技术研发人员：许晟瑞，苏华科，高源，张雅超，陈大正，李培咸，张进成，郝跃，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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