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一种III族氮化物发光二极管及其制作方法技术

技术编号:6527175 阅读:237 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种III族氮化物发光二极管及其制作方法,发光二极管包括衬底(1)以及层叠于衬底上的半导体外延叠层,该半导体外延叠层由下至上依次包括N型层(2)、发光层(3)和P型层(4),其特征在于,部分半导体外延叠层通过刻蚀,在N型层(2)中形成一N型层台面,该N型层台面上设置N型电极(7);在P型层(4)未刻蚀部分的上表面设置有P型电极(6);所述N型层(2)还包含有掺杂浓度一致的均匀掺杂层(2a)和掺杂浓度变化的调制掺杂层(2b),调制掺杂层(2b)设于均匀掺杂层(2a)和发光层(3)之间。本发明专利技术可以显著改善晶体质量和发光均匀性,提高光效,并提高了器件的可靠性,延长器件寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光二极管,尤其 涉及一种大功率III族氮化物发光二极管及其制作方法
技术介绍
近二十年来,GaN基材料在外延生长、器件工艺方面得到了很大的发展,使得III 族氮化物半导体材料广泛应用于蓝/绿光和白光发光二极管、紫外探测器以及大功率电子器件;特别地,目前基于InGaN/GaN量子阱的LED器件已经进入商业化水平。由于自支撑 GaN衬底成本极其昂贵,GaN材料的同质外延极难实现;因此目前广泛使用的衬底材料包括蓝宝石(A1203)、SiC和Si。相比于其他材料,蓝宝石虽然具有不导电、导热差等缺点,但由于外延工艺成熟成为主流的GaN衬底材料。然而,蓝宝石衬底与GaN材料的晶格失配度(15%)和热失配度(34%)较大,引入了很高的缺陷态密度(IO10 cm-3),导致GaN外延中的载流子的迁移率下降,少数载流子的寿命缩短等不良后果;另外,外延层材料在生长降温过程中,较厚的薄膜会产生龟裂。Amano和 Nakamura等人分别提出使用AlN和GaN作为缓冲层,大大提高了 GaN的晶体质量;然而,夕卜延层中仍存在IO7-IO8CnT3的位错密度。在LED外延结构中,发光层位于N本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种III族氮化物发光二极管,包括衬底(1)以及层叠于衬底上的半导体外延叠层,该半导体外延叠层由下至上依次包括N型层(2)、发光层(3)和P型层(4),其特征在于,部分半导体外延叠层通过刻蚀,在N型层(2)中形成一N型层台面,该N型层台面上设置N型电极(7);在P型层(4)未刻蚀部分的上表面设置有P型电极(6); 所述N型层(2)包括掺杂浓度一致的均匀掺杂层(2a)和掺杂浓度变化的调制掺杂层(2b),调制掺杂层(2b)设于均匀掺杂层(2a)和发光层(3)之间。

【技术特征摘要】
1.一种III族氮化物发光二极管,包括衬底(1)以及层叠于衬底上的半导体外延叠层, 该半导体外延叠层由下至上依次包括N型层O)、发光层C3)和P型层G),其特征在于,部分半导体外延叠层通过刻蚀,在N型层O)中形成一 N型层台面,该N型层台面上设置N型电极(7);在P型层⑷未刻蚀部分的上表面设置有P型电极(6);所述N型层⑵包括掺杂浓度一致的均勻掺杂层Oa)和掺杂浓度变化的调制掺杂层Ob),调制掺杂层Ob)设于均勻掺杂层Oa)和发光层(3)之间。2.根据权利要求1所述的III族氮化物发光二极管,其特征在于,所述调制掺杂层 (2b)的掺杂方式为周期性掺杂,包含若干周期性相间的高浓度掺杂层(9)和低浓度掺杂层 (10),所述周期性掺杂的形式为掺杂浓度矩形形式变化或者正弦形式变化。3.根据权利要求2所述的III族氮化物发光二极管,其特征在于,周期性掺杂的周期为 IOnm到50nm,周期数为3-10个。4.根据权利要求1所述的III族氮化物发光二极管,其特征在于,调制掺杂层Ob)的掺杂方式为渐变过渡掺杂,为线性变化掺杂或者非线性变化掺杂。5.根据权利要求4所述的III族氮化物发光二极管,其特征在于,渐变过渡掺杂的浓度变化趋势为浓度从下到上递减变化。6.根据权利要求1所述的III族氮化物发光二极管,其特征在于,所述P型层(4)上表面设有一透明导电薄膜(5),P型电极(6...

【专利技术属性】
技术研发人员:王钢江灏郑致远
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:81

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