一种用于提高微型LED调制带宽的外延结构及其制备方法技术

本申请涉及一种用于提高微型LED调制带宽的外延结构及其制备方法，涉及半导体光电器件的领域，其包括包括外延衬底，外延衬底上依次生长有GaN缓冲层、n型GaN层、InGaN/GaN多量子阱有源区、p型AlGaN电子阻挡层和p型GaN层，InGaN/GaN多量子阱有源区包括交错堆叠的GaN量子势垒层和InGaN量子阱层，InGaN/GaN多量子阱有源区和n型GaN层之间设置有第一二维材料层，相邻GaN量子势垒层和InGaN量子阱层之间均穿插有第二二维材料层，InGaN/GaN多量子阱有源区和p型AlGaN电子阻挡层之间设置有第三二维材料层。本申请具有阻挡穿透位错的生长还可以降低量子势垒层与量子阱层之间的晶格失配，进而减弱微型LED器件的极化电场，提高电子空穴的空间重叠率，从而提升微型LED器件的调制带宽以及发光效率的效果。带宽以及发光效率的效果。带宽以及发光效率的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于提高微型LED调制带宽的外延结构及其制备方法


[0001]本申请涉及半导体光电器件的领域，尤其是涉及一种用于提高微型LED调制带宽的外延结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]可见光通信技术是指利用可见光光波段的光作为信息载体，在自由空间内便可实现信息传输功能的技术。具备频谱丰富、安全可靠、绿色环保以及高保密性的优点。
[0003]相关技术中，如公告号为CN111816742A的中国专利公开了一种用于可见光通信的GaN基LED外延结构及其制备方法，包括衬底；缓冲层，位于所述衬底上；n型GaN层，位于所述缓冲层上；n型AlGaN电子阻挡层，位于所述n型GaN层上；InGaN/GaN多量子阱有源区，位于所述n型AlGaN电子阻挡层上；p型GaN层，位于所述InGaN/GaN多量子阱有源区上。本专利技术提供的LED外延结构降低了电子阻挡层对空穴注入量子阱的阻碍作用，提高了空穴注入效率；并且该LED外延结构还可以提高辐射复合系数，从而同时提高最高光功率和最大调制带宽。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为通过使用新本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于提高微型LED调制带宽的外延结构，包括外延衬底（1），所述外延衬底（1）上依次生长有GaN缓冲层（3）、n型GaN层（4）、InGaN/GaN多量子阱有源区（8）、p型AlGaN电子阻挡层（13）和p型GaN层（14），其特征在于：所述InGaN/GaN多量子阱有源区（8）包括交错堆叠的GaN量子势垒层（9）和InGaN量子阱层（10），所述InGaN/GaN多量子阱有源区（8）和n型GaN层（4）之间设置有第一二维材料层（7），相邻所述GaN量子势垒层（9）和InGaN量子阱层（10）之间均穿插有第二二维材料层（11），所述InGaN/GaN多量子阱有源区（8）和p型AlGaN电子阻挡层（13）之间设置有第三二维材料层（12）。2.根据权利要求1所述的一种用于提高微型LED调制带宽的外延结构，其特征在于：所述外延衬底（1）和GaN缓冲层（3）之间设置有第四二维材料层（2）。3.根据权利要求2所述的一种用于提高微型LED调制带宽的外延结构，其特征在于：所述第一二维材料层（7）和n型GaN层（4）之间设置有二维材料薄膜（5），所述二维材料薄膜（5）和所述n型GaN层（4）上均开设有图案化孔（6）。4.根据权利要求3所述的一种用于提高微型LED调制带宽的外延结构，其特征在于：所述二维材料薄膜（5）可以替换为SiO2薄膜。5.一种用于制备权利要求4中的一种外延结构的制备方法，其特征在于，包括：步骤S1，在外延衬底（1）上依次沉积生长第四二维材料层（2）、GaN缓冲层（3）、n型GaN层（4）；步骤S2，在n型GaN层（4）上沉积二维材料薄膜（5）或者SiO2薄膜；步骤S3，将二维材料薄膜（5）或者SiO2薄膜图案化开孔，同时开孔延伸至n型GaN层（4）；步骤S4，于开孔后的二维材料薄膜（5）或者SiO2薄膜上生长第一二维材料层（...

【专利技术属性】
技术研发人员：田朋飞，袁泽兴，崔旭高，顾而丹，
申请(专利权)人：复旦大学义乌研究院，
类型：发明
国别省市：