一种不可见光发光二极管及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种不可见光发光二极管及制备方法，所述不可见光发光二极管包括半导体外延叠层，具有相对的第一表面和第二表面，自第一表面至第二表面依次包含第一电流扩展层，第一In

【技术实现步骤摘要】
一种不可见光发光二极管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造领域，具体涉及不可见光发光二极管及制备方法。

技术介绍

[0002]发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)具有发光强度大、效率高、体积小、使用寿命长等优点，被认为是当前最具有潜力的光源之一。红外发光二极管，由于其特定的波段，以及低功耗和高可靠性，被广泛应用于安全监控、穿戴式装置、空间通信、遥控、医疗器具、传感器用光源及夜间照明等领域。
[0003]目前不可见光发光二极管芯片普遍存在红爆现象：在点亮时使用人眼观察芯片发光状况，会看到部分深红色光从芯片发出，造成在应用上需要无红爆纯红外需求受到限制，所以市场上需开发出一种无可见光发射的不可见光发光二极管。

技术实现思路

[0004]为了解决上述的问题，本专利技术提出一种不可见光发光二极管，可以减少红爆现象。
[0005]本专利技术提出一种不可见光发光二极管，包括：半导体外延叠层，具有相对的第一表面和第二表面，自第一表面至第二表面依次包括第一电流扩展层，第一覆盖层、有源层、第二覆盖层；其特征在于：包含第一In
x1
Ga1‑
x1
As层，所述第一In
x1
Ga1‑
x1
As层位于所述第一电流扩展层和第一覆盖层之间，所述第一In
x1
Ga1‑
x1
As层的x1的范围为0＜x1≤0.08。
[0006]在一些可选的实施例中，所述第一In
x1
Ga1‑
x1
As层的厚度为100~1000nm，掺杂浓度为1E+17~4E+18/cm3。
[0007]在一些可选的实施例中，所述第一电流扩展层为Al
y1
Ga1‑
y1
As，所述y1的范围为0≤y1≤0.25。
[0008]在一些可选的实施例中，所述第一电流扩展层的厚度为5~9um；掺杂浓度为1E+17~4E+18/cm3。
[0009]在一些可选的实施例中，所述不可见光发光二极管还包含第一In含量过渡层，位于所述第一电流扩展层和第一In
x1
Ga1‑
x1
As层之间，所述第一In含量过渡层的In含量自第一电流扩展层至第一In
x1
Ga1‑
x1
As层方向In含量为逐渐增加。
[0010]在一些可选的实施例中，所述第一In含量过渡层的In含量自第一电流扩展层至第一InxGa1
‑
xAs层方向In含量为线性增加的或者分段性增加。
[0011]在一些可选的实施例中，还包含第二电流扩展层，所述第二电流扩展层位于第二覆盖层之上，所述第二电流扩展层为Al
y2
Ga1‑
y2
As，所述y2的范围为0≤y2≤0.25。
[0012]在一些可选的实施例中，所述第二电流扩展层的厚度为0~3um；掺杂浓度为1E+17~4E+18/cm3。
[0013]在一些可选的实施例中，所述不可见光发光二极管还包含第二In
x2
Ga1‑
x2
As层，所述第二In
x2
Ga1‑
x2
As层位于第二覆盖层和第二电流扩展层之间，所述第二In
x2
Ga1‑
x2
As层的In含量为0＜x2≤0.08
在一些可选的实施例中，所述第二In
x2
Ga1‑
x2
As层的厚度为100~1000nm，掺杂浓度为1E+17~4E+18/cm3。
[0014]在一些可选的实施例中，所述不可见光发光二极管还包含第二In含量过渡层，位于所述第二覆盖层和第二In
x2
Ga1‑
x2
As层之间，所述第二In含量过渡层的In含量自所述第二覆盖层至第二In
x2
Ga1‑
x2
As层方向In含量为逐渐增加。
[0015]在一些可选的实施例中，所述第二In含量过渡层的In含量自所述第二覆盖层至第二In
x2
Ga1‑
x2
As层方向In含量为线性增加或者分段式增加。
[0016]本专利技术还提出一种不可见光发光二极管，包括：半导体外延叠层，具有相对的第一表面和第二表面，自第一表面至第二表面依次包括第一电流扩展层，第一类型覆盖层、有源层、第二类型覆盖层；其特征在于：所述第一电流扩展层为GaAs层，所述第一电流扩展层的厚度为5~9um；所述第一电流扩展层的掺杂浓度为1E+17~4E+18/cm3。
[0017]在一些可选的实施例中，还包含第二电流扩展层，所述第二电流扩展层位于第二覆盖层之上，所述第二电流扩展层为GaAs，所述第二电流扩展层的厚度为0~3um；所述第一电流扩展层的掺杂浓度为1E+17~4E+18/cm3。
[0018]本专利技术还提出一种不可见光发光二极管，包括：半导体外延叠层，具有相对的第一表面和第二表面，自第一表面至第二表面依次包括第一电流扩展层，第一类型覆盖层、有源层、第二类型覆盖层；其特征在于：包含In
x3
Ga1‑
x3
As/Al
y3
Ga1‑
y3
As
z
P1‑
z
层，所述In
x3
Ga1‑
x3
As/Al
y3
Ga1‑
y3
As
z
P1‑
z
层位于所述第一电流扩展层和第一覆盖层之间，所述In
x3
Ga1‑
x3
As/Al
y3
Ga1‑
y3
As
z
P1‑
z
层中0.02＜x3≤0.20，0≤y3≤0.25，0.7＜z≤0.95。
[0019]在一些可选的实施例中，所述In
x3
Ga1‑
x3
As/Al
y3
Ga1‑
y3
As
z
P1‑
z
层由N对In
x3
Ga1‑
x3
As和Al
y3
Ga1‑
y3
As
z
P1‑
z
交替堆叠形成，所述1≤N≤20。
[0020]在一些可选的实施例中，所述In
x3
Ga1‑
x3
As/Al
y3
Ga1‑
y3
As
z
P1‑
z
层中In
x3
Ga1‑
x3
As单层的厚度为5~20nm；Al
y3
Ga1‑
y3...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.不可见光发光二极管，包括：半导体外延叠层，具有相对的第一表面和第二表面，自第一表面至第二表面依次包括第一电流扩展层，第一覆盖层、有源层、第二覆盖层；其特征在于：包含第一In
x1
Ga1‑
x1
As层，所述第一In
x1
Ga1‑
x1
As层位于所述第一电流扩展层和第一覆盖层之间，所述第一In
x1
Ga1‑
x1
As层的x1的范围为0＜x1≤0.08。2.根据权利要求1所述的不可见光发光二极管，其特征在于：所述第一In
x1
Ga1‑
x1
As层的厚度为100~1000nm，掺杂浓度为1E+17~4E+18/cm3。3.根据权利要求1所述的不可见光发光二极管，其特征在于：所述第一电流扩展层为Al
y1
Ga1‑
y1
As，所述y1的范围为0≤y1≤0.25。4.根据权利要求3所述的不可见光发光二极管，其特征在于：所述第一电流扩展层的厚度为5~9um；掺杂浓度为1E+17~4E+18/cm3。5.根据权利要求1所述的不可见光发光二极管，其特征在于：还包含第一In含量过渡层，位于所述第一电流扩展层和第一In
x1
Ga1‑
x1
As层之间，所述第一In含量过渡层的In含量自所述第一电流扩展层至第一In
x1
Ga1‑
x1
As层方向In含量为逐渐增加。6.根据权利要求5所述的不可见光发光二极管，其特征在于：所述第一In含量过渡层的In含量自所述第一电流扩展层至第一In
x1
Ga1‑
x1
As层方向In含量为线性增加的或者分段性增加。7.根据权利要求1所述的不可见光发光二极管，其特征在于：还包含第二电流扩展层，位于所述第二覆盖层之上，所述第二电流扩展层为Al
y2
Ga1‑
y2
As，所述y2的范围为0≤y2≤0.25。8.根据权利要求7所述的不可见光发光二极管，其特征在于：所述第二电流扩展层的厚度为0~3um；掺杂浓度为1E+17~4E+18/cm3。9.根据权利要求7所述的不可见光发光二极管，其特征在于：还包含第二In
x2
Ga1‑
x2
As层，所述第二In
x2
Ga1‑
x2
As层位于第二覆盖层和第二电流扩展层之间，所述第二In
x2
Ga1‑
x2
As层的In含量为0＜x2≤0.08。10.根据权利要求9所述的不可见光发光二极管，其特征在于：所述第二In
x2
Ga1‑
x2
As层的厚度为100~1000nm，掺杂浓度为1E+17~4E+18/cm3。11.根据权利要求9所述的不可见光发光二极管，其特征在于：还包含第二In含量过渡层，位于所述第二覆盖层和第二In
x2
Ga1‑
x2
...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯彦斌，高文浩，梁倩，吴超瑜，
申请(专利权)人：泉州三安半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：