一种LED外延结构及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种LED外延结构及其制备方法，通过设置所述有源层包括通过隧穿结串联的若干个量子阱结构，所述隧穿结包括沿第一方向依次堆叠的P型高掺半导体层、中间层以及N型高掺半导体层，所述P型高掺半导体层与所述N型高掺半导体层作为形成隧穿结的本体，且所述中间层用于在所述隧穿结内构建二次电场。基于此，当电子从N型半导体层进入有源层与空穴复合时，在隧穿结强大的内建电场的作用下，电子沿第一方向逐步转移至后续的量子阱结构中，实现电子和空穴的重复利用，并发生二次辐射复合；如此通过隧穿结串联的多个量子阱结构，可多次实现电子和空穴的重复利用，以产生更多的光子。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光二极管领域，尤其涉及一种led外延结构及其制备方法。

技术介绍

1、目前，gan基led发光材料因其禁带宽度大、击穿电场高、电子饱和迁移率高等物理和化学特性在显示、照明、生物技术、传感器及其他领域发挥着越来越多应用。目前，gan基led发光二极管主要面临的挑战则是空穴注入效率较低，进而造成gan基led发光材料光电转换效率较低。较低的空穴注入效率某种程度上也加剧了电子泄露这一问题，更深层面来说则造成内量子效率严重衰退，制约了gan基发光二极管的光电性能。所以提高空穴注入效率对于改善gan基led的光电性能显得尤为重要。

2、目前已有的，主要有调整有源区量子垒厚度来减小空穴传输路程，实现空穴浓度的均匀分布；通过设计p型gan中材料的组分来增加空穴注入浓度；以及增加p电极接触层电导率等实现。

3、上述方式，经过大量的研究证明在一定程度上可以改善空穴的注入效率，但由于外延生长中工艺复杂，每一层的组分差异又较小，很难精确的控制其组分，如量子垒厚度太厚则会造成应力失配，其材料极化电场增强，影响空穴注入效率较低；太薄则对电子和本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种LED外延结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述中间层与所述P型高掺半导体层和/或N型高掺半导体层的应力失配以构建所述二次电场，且所述二次电场包括极化电场。

3.根据权利要求2所述的LED外延结构，其特征在于，所述LED外延结构作为GaN系发光二极管的外延结构，则：

4.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述中间层所构建的二次电场包括自由电场。

5.根据权利要求4所述的LED外延结构，其特征在于，所述中间层包括沿所述第一方向依次堆叠的第二P型半导体层、应力缓冲层以及第二N型半...

【技术特征摘要】

1.一种led外延结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的led外延结构，其特征在于，所述中间层与所述p型高掺半导体层和/或n型高掺半导体层的应力失配以构建所述二次电场，且所述二次电场包括极化电场。

3.根据权利要求2所述的led外延结构，其特征在于，所述led外延结构作为gan系发光二极管的外延结构，则：

4.根据权利要求1所述的led外延结构，其特征在于，所述中间层所构建的二次电场包括自由电场。

5.根据权利要求4所述的led外延结构，其特征在于，所述中间层包括沿所述第一方向依次堆叠的第二p型半导体层、应力缓冲层以及第二n型半导体层；所述应力缓冲层用于间隔所述第二p型半导体层与所述第二n型半导体层，以避免所述第二p型半导体层与所述第二n型半导体层形成pn结。

6.根据权利要求5所述的led外延结构，其特征在于，所述外延结构作为gan系发光二极管的外延结构，则：

7.根据权利要求6所述的led外延结构，其特征在于，在所述中间层中：所述第二p型半导体层包括p型ingan层，所述第二n型半导体层包括n型algan层或n型gan层；所述应力缓冲层包括alingan层。

8.根据权利要求7所述的le...

【专利技术属性】
技术研发人员：王莎莎，卓祥景，万志，林忠宝，程伟，尧刚，
申请(专利权)人：厦门乾照光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：