紫外线发光二极管用多量子阱及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种紫外线发光二极管用多量子阱，包括：Alx1Ga1-x1N势垒部，其交替配置有AlN势垒原子层与所述AlN势垒原子层上的GaN势垒原子层；以及Alx2Ga1-x2N量子阱部，其在所述Alx1Ga1-x1N势垒部上形成并交替配置有AlN阱原子层与在所述AlN阱原子层上形成的GaN阱原子层，其中，所述Alx1Ga1-x1N势垒部的Al组成比（x1）为0至0.7，所述Alx2Ga1-x2N量子阱部的Al组成比（x2）为0至0.7，所述Alx1Ga1-x1N势垒部的Al组成比（x1）大于所述Alx2Ga1-x2N量子阱部的Al组成比（x2），所述Alx1Ga1-x1N势垒部与所述Alx2Ga1-x2N量子阱部交替层叠2次以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，更详细而言，涉及一种通过可实现低温沉积的原子层沉积法(Atomic Layer Deposition;ALD),交替形成高品质薄膜的势垒层与量子阱层，从而能够有效抑制位错(dislocation)的。
技术介绍
最近，GaN系发光二极管(Light Emitting Diode; LED)作为能够使节能实现最大化的新一代发光元件而倍受瞩目，这种GaN系发光二极管的发光区域从可见光线扩大到紫外线。以往的具有多量子阱结构的发光二极管，利用有机金属化学气相沉积法(MetalOrganic Chemical V apor Deposition;M0CVD)来制造多量子讲结构。但是，当利用有机金属化学气相沉积法来制造具有多量子阱结构的发光二极管时，多量子阱在800°C以上的高温下沉积，因热膨胀系数差异而导致的位错(dislocation)广泛发生，具有这种多量子阱的发光二极管的发光效率非常低下。
技术实现思路
因此，本专利技术正是为了解决以往技术的问题而研发的，本专利技术要解决的技术课题是提供一种通过可实现低温沉积的原子层沉积法(Atomic Layer Deposition;ALD),交替形成高品质薄膜的势垒层与量子阱层，从而能够有效抑制位错(dislocation)的紫外线发光二极管用多量子阱。另外，本专利技术要解决的另一技术课题是提供一种能够容易地制造所述紫外线发光二极管用多量子阱的紫外线发光二极管用多量子阱的制造方法。本专利技术要解决的技术课题并非限定于以上提及的技术课题，对于未提及的其它技术课题，本专利技术所属
的技术人员可以从以下的记载中明确地理解。为达成如上所述的目的，本专利技术一个实施例的紫外线发光二极管用多量子阱包括:AlxlGai_xlN势垒部，其交替配置有AlN势垒原子层和所述AlN势垒原子层上的GaN势垒原子层；以及Alx2Gah2N量子阱部，其在所述AlxlGah1N势垒部上形成并交替配置有AlN阱原子层和在所述AlN阱原子层上形成的GaN阱原子层，其中，所述AlxlGa^N势垒部的Al组成比(xl)为O至0.7，所述Alx2Gah2N量子阱部的Al组成比(x2 )为O至0.7，所述AlxlGai_xlN势垒部的Al组成比(xl)大于所述Alx2Gah2N量子阱部的Al组成比(x2)，所述AlxlGa^N势垒部与所述Alx2Gah2N量子阱部交替层叠2次以上。为达成如上所述目的，本专利技术的一个实施例的紫外线发光二极管用多量子阱的制造方法包括=AlxlGah1N势垒部形成步骤，交替层叠AlN势垒原子层和所述AlN势垒原子层上的GaN势垒原子层，来形成AlxlGah1N势垒部；以及Alx2Gai_x2N量子阱部形成步骤，在所述AlxlGa^N势垒部上交替地层叠AlN阱原子层和所述AlN阱原子层上的GaN阱原子层，来形成Alx2Gah2N量子阱部，其中，所述AlxlGa1Im势垒部的Al组成比(xl)形成为O至0.7，所述Alx2Ga^2N量子阱部的Al组成比(x2)形成为O至0.7，所述AlxlGa^1N势垒部的Al组成比(xl)形成得大于所述Alx2Gah2N量子阱部的Al组成比(x2)，所述AlxlGa^N势垒部与所述Alx2Gah2N量子阱部交替层叠2次以上。本专利技术的实施例的紫外线发光二极管用多量子阱通过可实现低温沉积的原子层沉积法(Atomic Layer Depos it ion; ALD ),交替形成高品质薄膜的势鱼层与量子讲层，从而能够有效抑制位错(dislocation)。另外，本专利技术的实施例的紫外线发光二极管用多量子阱的制造方法能够容易地制造所述的紫外线发光二极管用多量子阱。【附图说明】图1是由根据本专利技术实施例的紫外线发光二极管用多量子阱的制造方法形成的AlxlGa1^xlN (0〈Xl〈0.7)势垒部及 Alx2Ga1^N (O ( x2<0.7，χ2<χι)量子阱部构成的多量子阱的透射电子显微镜照片。图2是显示采用本专利技术实施例的紫外线发光二极管用多量子阱的Ala36Gaa64N(厚度3.2nm)势垒部与GaN (厚度1.2nm)量子阱部构成的多量子阱的光致发光(PL, Photolumine)特性的图。图3是显示本专利技术实施例的紫外线发光二极管用多量子阱的Ala36Gaa64N (厚度3.2nm)势垒部与AlxGa^x N (厚度1.2nm, O ( x2<0.2)量子阱部反复6次构成的多量子阱的光致发光(PL, Photolumine)特性的图。【具体实施方式】下面参照附图，说明本专利技术的优选实施例。如图1所示，本专利技术一个实施例的紫外线发光二极管用多量子阱交替层叠AlN势垒原子层与AlN势垒原子层上的GaN势垒原子层，来形成AlxlGa^N势垒部。然后，在AlxlGah1N势垒部上交替地层叠AlN阱原子层和AlN阱原子层上的GaN阱原子层，来形成Alx2Gah2N量子阱部。在此，关于本专利技术一个实施例的紫外线发光二极管用多量子阱的AlxlGah1N势垒部和Alx2Gah2N量子讲部，利用原子层沉积法(Atomic Layer Deposition;ALD),在400°C以下，通过供应高压的铝源前体以及镓源前体，在反应基板的结晶生长方向上进行外延(epitaxial)生长。另一方面，AlxlGa^1N势垒部的Al组成比(xl)形成为O至0.7，Alx2Gapx2N量子阱部的Al组成比(x2)形成为O至0.7，AlxlGa^N势垒部的Al组成比(xl)形成得大于Alx2Ga1^x2N量子阱部的Al组成比(x2)，AlxlGa1^xlN势垒部与Alx2Gai_x2N量子阱部交替层叠2次以上。如果这种AlxlGa^1N势垒部的Al组成比(xl)、Alx2Ga1^x2N量子阱部的Al组成比(x2)为0.7以上，则在AlN物质与GaN物质之间晶格失配加大，会在表面上形成缺陷。另一方面，AlxlGa^1N势垒部、Alx2Ga^2N量子阱部利用原子层沉积法(AtomicLayer Deposition;ALD)在400°C以下形成，因而各自的位错(dislocation)密度可以在IO4~106ea/cm2范围内调节。另外,所述AlxlGah1N势鱼部的厚度形成为3nm至IOnm,抑制发生直接隧穿。优选为3nm以上5nm以下。另一方面，Alx2Ga1^x2N量子阱部的厚度形成为Inm至3nm。当Alx2Ga^x2N量子阱部的厚度形成得不足Inm时,会出现AlxlGa^1N势鱼部相互混合(intermixing),当Alx2Ga^x2N量子阱部的厚度超过3nm时，由量子效应产生的带隙上升幅度减小，发出的光的波长会增大。Alx2Gah2N量子阱部的厚度优选形成为Inm至2nm，这是有效的。另外，本专利技术一个实施例的紫外线发光二极管用多量子阱中发出的光的波长可以通过调节Alx2Ga^2N量子阱部的Al组成比(x2)进行调整。即，当Alx2Ga^2N量子阱部的Al组成比(x2)为O时，发出360nm的光，当Alx2Gah2N量子阱部的Al组成比(x2)为0.7时，发出230nm的光，Alx2Ga1^2N量子讲部的厚度越小，发出越短波长区域的光。AlxlGa1^本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫外线发光二极管用多量子阱，其包括：Alx1Ga1‑x1N势垒部，其交替配置有AlN势垒原子层和所述AlN势垒原子层上的GaN势垒原子层；以及Alx2Ga1‑x2N量子阱部，其在所述Alx1Ga1‑x1N势垒部上形成并交替配置有AlN阱原子层和在所述AlN阱原子层上形成的GaN阱原子层，其中，所述Alx1Ga1‑x1N势垒部的Al组成比（x1）为0至0.7，所述Alx2Ga1‑x2N量子阱部的Al组成比（x2）为0至0.7，所述Alx1Ga1‑x1N势垒部的Al组成比（x1）大于所述Alx2Ga1‑x2N量子阱部的Al组成比（x2），所述Alx1Ga1‑x1N势垒部与所述Alx2Ga1‑x2N量子阱部交替层叠2次以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.21 KR 10-2011-00724911.一种紫外线发光二极管用多量子阱，其包括: AlxlGa1^xlN势垒部，其交替配置有AlN势垒原子层和所述AlN势垒原子层上的GaN势垒原子层；以及 Alx2Ga1^x2N量子阱部，其在所述AlxlGah1N势垒部上形成并交替配置有AlN阱原子层和在所述AlN阱原子层上形成的GaN阱原子层， 其中，所述AlxlGah1N势垒部的Al组成比(xl)为O至0.Tjy^iAlx2Gah2N量子阱部的Al组成比(x2)为O至0.7，所述AlxlGa^1N势垒部的Al组成比(xl)大于所述Alx2Gai_x2N量子阱部的Al组成比(x2)，所述AlxlGah1N势垒部与所述Alx2Ga^N量子阱部交替层叠2次以上。2.根据权利要求1所述的紫外线发光二极管用多量子阱，其中， 所述AlxlGah1N势垒部的厚度为3至10nm。3.根据权利要求1所述的紫外线发光二极管用多量子阱，其中， 所述 AlxlGa1-JdN 势鱼部的位错(dislocation)密度为 IO4 ~106ea/cm2。4.根据权利要求1所述的紫外线发光二极管用多量子阱，其中， 所述Alx2Ga^N量子阱部的厚度为I至3nm。5.根据权利要求1所述 的紫外线发光二极管用多量子阱，其中， 所述Alx2Gah2N量子讲部的位错(dislocation)密度为IO4~106ea/cm2。6.根据权利要求1所述的紫外线发光二极管用多量子阱，其中， 所述Alx2Ga^2N量子阱部的个数为2至10。7.一种紫外线发光...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵炳求，闵在植，权世薰，
申请(专利权)人：芯片科技有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR