具有改进激活区的发光器件制造技术

一种发光器件包括夹在N型层和P型层之间的激活区，其允许向激活区中横向注入载流子，以降低激活区中的热生成，并将与带隙非连续性相关的额外正向电压的增加最小化。在一些实施例中，激活区是一个垂直错置的多量子阱(MQW)激活区。还提供其制作方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及发光器件，特别是涉及具有增强载流子注入、降低热生成和光吸收的发光器件。
技术介绍
非平衡电子和空穴被注入到激活区进行辐射复合以产生光，因此，在发光器件中最重要的层就是夹在电子供给层(N型层)和空穴供给层(P型层)之间的激活区。注入的载流子(电子和空穴)将受到极性相反的载流子的吸引力和极性相同的载流子的排斥力。 吸引力才有助于形成电子空穴对(e-h)和增强电子空穴对的复合几率。因此，有必要将注入的载流子限制在一定区域/容积内以获得较好的发光效率。在过去的几十年中，激活区已由三维(3D)发展到二维(2D)，甚至到一维和零维(1D，0D)。三维激活区是由准体材料制成，没有任何量子限制效应，载流子在其中可以三维地扩散，电子空穴的复合几率较低。二维激活区一般在载流子注入方向上具有量子限制效应，通常为多量子阱(MQW)结构。一维和零维激活区则在其它更多的方向上引入了量子限制，以量子线和量子点激活区为代表。与三维激活区相比，二维多量子阱激活区具有较高电子空穴复合几率，而没有增加制造工艺的复杂性。因此，多量子阱是现代发光器件中最多采用的激活区。一个多量子阱包括多个交替量子垒(在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种发光器件，其包括：Ｎ型层，Ｐ型层，和激活区，其中所述Ｎ型层与该激活区在与该激活区垂直的第一接触区相接触，以将电子横向注入到该激活区。

【技术特征摘要】
2010.06.25 US 12/824,0971.一种发光器件，其包括N型层，P型层，和激活区，其中所述N型层与该激活区在与该激活区垂直的第一接触区相接触，以将电子横向注入到该激活区。2.根据权利要求1中所述的发光器件，其中所述P型层与所述激活区在与所述激活区垂直的第二接触区相接触，以将空穴横向注入到所述激活区。3.根据权利要求2中所述的发光器件，其中所述激活区的总厚度在400纳米到1000纳米之间的范围内。4.根据权利要求2中所述的发光器件，其中所述激活区由多个阱层和垒层构成，且包括20-50对阱层和垒层。5.根据权利要求4中所述的发光器件，其中每个所述垒层的厚度在10纳米到300纳米之间的范围内。6.根据权利要求4中所述的发光器件，其中至少两个所述阱层发射不同波长的、峰值波长差至少为10纳米的光。7.根据权利要求2中所述的发光器件，还包括容放所述N型层、所述P型层和所述激活区的衬底，其中该衬底选自下述组，该组包括氮化镓、蓝宝石、硅、碳化硅、石英、氧化锌、玻璃和砷化镓。8.一种发光器件，其包括N型层，P型层，和夹在所述N型层和所述P型层之间垂直错置的激活区，其中该激活区包括多个体积单元，每个体积单元由上表面、底表面和侧壁限定；相邻体积单元垂直错置，以使该相邻体积单元的上表面不在一个水平面或该相邻体积单元的底表面不在一个水平面；所述体积单元的侧壁被分成两组第一组侧壁暴露于所述N型层以接收从所述N型层横向注入的电子，第二组侧壁暴露于所述P型层以接收从所述P型层横向注入的空穴；每个所述的侧壁暴露于多于一个阱层。9.根据权利要求8中所述的发光器件，其中所述体积单元的上表面分别地基本位于两个垂直隔开的平面内。10.根据权利要求8中所述的发光器件，其中所述体积单元的上表面分别地基本位于两个以上的垂直隔开的平面内。11.根据权利要求8中所述的发光器件，其中所有体积单元具有相同数量的阱层以及基本相同的高度。12.根据权利要求8中所述的发光器件，其中相邻体积单元共享一个垂直重合的部分， 该重合部分包括至少一个阱层。13.根据权利要求8中所述的发光器件，其中所述N型层、所述第一组侧壁之间的接触表面积与所述P型层、所述第二组侧壁之间的接触表面积的比在0. 5到2之间的范围内。14.根据权利要求8中所述的发光器件，其中所述激活区由多个阱层和垒层制成且包括20-50对量子阱层和量子垒层。15.根据权利要求14中所述的发光器件，其中每个所述量子垒层的厚度在10纳米到 300纳米之间的范围内。16.根据权利要求14中所述的发光器件，其中至少两个所述量子阱层发射不同波长的、峰值波长差至少为10纳米的光。17.一种发光器件，其包括N型层，P型层，和夹在所述N型层和所述P型层之间的发光激活区，其中该激活区包括多个凸向所述N型层的第一凸起，该第一凸起的侧壁暴露于所述N 型层且能接收从所述N型层横向注入的电子。18.根据权利要求17中所述的发光器件，其中所述激活区还包括多个凸向所述P型层的第二凸起，该第二凸起的侧壁暴露于所述P型层且能接收从所述P型层横向注入的空穴。19.根据权利要求17中所述的发光器件，其中所述激活区包括多个阱层和垒层，所述第一凸起的侧壁暴露一个以上阱层。20.根据权利要求17中所述的发光器件，其中所述第一凸起包括彼此分开的凸起。21.根据权利要求17中所述的发光器件，其中所述第一凸起包括彼此连接以形成连续结构的凸起。22.一种发光器件，其包括带有多个第一凸起的N型层，P型层，和夹在所述N型层和所述P型层之间带有多个阱层和垒层的激活区，其中所述激活区具有对应于所述N型层的第一凸起的多个第一凹陷。每个所述第一凹陷容放一个所述第一凸起，所述第一凹陷的侧壁暴露一个以上的阱层且能接收从所述N型层的第一凸起横向注入的电子。23.根据权利要求22中所述的发光器件，其中所述激活区具有多...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫春辉，张剑平，刘颖，赵方海，
申请(专利权)人：亚威朗美国，
类型：发明
国别省市：US