在此提供了发光器件，该发光器件包括内插在该器件的n型和p型侧之间的有源区域以及内插在该器件的有源区域和n型侧之间的空穴阻挡层。该有源区域包括有源MQW结构并且被配置成用于光谱的绿光部分内的光子的电泵浦受激发射。该发光器件的n型侧包括n掺杂的半导体区域。该发光器件的p型侧包括p掺杂的半导体区域。该n掺杂的半导体区域包括n掺杂的非极性或n掺杂的半极性衬底。根据本公开的空穴阻挡层包括n掺杂的半导体材料并且内插在该发光器件的该非极性或半极性衬底和该有源区域之间。空穴阻挡层（HBL）组成的特征是带隙比有源区域的量子阱势垒层的带隙宽。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】在此提供了发光器件，该发光器件包括内插在该器件的n型和p型侧之间的有源区域以及内插在该器件的有源区域和n型侧之间的空穴阻挡层。该有源区域包括有源MQW结构并且被配置成用于光谱的绿光部分内的光子的电泵浦受激发射。该发光器件的n型侧包括n掺杂的半导体区域。该发光器件的p型侧包括p掺杂的半导体区域。该n掺杂的半导体区域包括n掺杂的非极性或n掺杂的半极性衬底。根据本公开的空穴阻挡层包括n掺杂的半导体材料并且内插在该发光器件的该非极性或半极性衬底和该有源区域之间。空穴阻挡层（HBL）组成的特征是带隙比有源区域的量子阱势垒层的带隙宽。【专利说明】非极性和半极性绿光发光器件中的空穴阻挡层 相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§ 120要求于2011年8月16日提交的美国申请序列号13/210，456的优先权，该美国申请的内容通过引用结合在此。 本公开涉及发光器件，并且更具体地涉及被设计成用于高插座效率(wall plugefficiency)并且可以作为原生绿光源操作的激光二极管和LED。 简述 专利技术人已经认识到在基于III族氮化物(II1-N)半导体化合物的原生绿光激光二极管和LED的设计及制造中使用非极性和半极性衬底的优势。在本公开的上下文中，需注意光谱的绿光部分内的发射波长包括蓝绿色并且位于大约480nm和大约570nm之间。根据本公开，提供了发光器件，该发光器件包括内插在该器件的n型和p型侧之间的有源区域以及内插在该器件的有源区域和n型侧之间的空穴阻挡层。该有源区域包括有源MQW结构并且被配置成用于光谱的绿光部分内的光子电泵浦受激发射。该发光器件的n型侧包括n掺杂的半导体区域。该发光器件的P型侧包括P掺杂的半导体区域。该n掺杂的半导体区域包括n掺杂的非极性或n掺杂的半极性衬底。当半极性或非极性衬底用于创建针对这种波长的这种发光器时，跨有源区域的空穴传输以及之后向n掺杂区域的空穴渗透可能十分显著。由于空穴是n掺杂区域内的强寄生复合的对象，因此希望阻挡空穴渗透。根据本公开的空穴阻挡层包括n掺杂的半导体材料并且内插在该发光器件的非极性或半极性衬底和有源区域之间。空穴阻挡层(HBL)的构`成的特征是其带隙比有源区域的量子阱势垒层的带隙宽。专利技术人还已经认识到，如果可以放宽对激光二极管或LED器件的n掺杂层中的一个或多个层内的错配缺陷形成的限制，展现相对较高插座效率的原生绿光源会更容易制造。这种认识在非极性和半极性衬底上生长的激光二极管和LED器件的情况下尤其显著，因为在AlGaN、InGaN和相似的器件层的生长过程中，强的拉伸应变和压缩应变积累并且可能难以在应变弛豫时限制错配位错的形成。在一些实施例中，可以构想激光二极管和LED配置，其中激光二极管或LED器件的n掺杂层的特征是相对高的缺陷密度并且n掺杂的空穴阻挡层(HBL)用于抑制向高缺陷密度地带的空穴渗透以及相关联的非辐射性复合，同时中性化或抵消器件的其他n掺杂层的高缺陷密度。 若干附图的简述在结合以下附图进行阅读时，可以最佳地理解本公开的具体实施例的以下详细描述，其中相似的结构可以用相似的附图标记来指示，并且在附图中:图1是结合本公开的概念的简化激光二极管结构的示意图；并且图2是结合本公开的概念的简化LED结构的示意图。 详细描述可以在两种不同类型的基于半导体的发光器件(激光二极管100 (图1)和发光二极管200 (图2))的背景下展示本公开的概念。图1所示的激光二极管100包括内插在该器件的n型和p型侧之间的有源区域110以及内插在该器件的有源区域110和n型侧之间的空穴阻挡层(HBL)120。激光二极管100的n型和p型侧通常包括以下更详细描述的n掺杂的和P掺杂的半导体区域以及器件接触层Cl、C2。激光二极管100的有源区域110包括有源MQW结构并且被配置成用于光谱绿光部分内的光子电泵浦受激发射。激光二极管100的n型侧包括由n掺杂的非极性或n掺杂的半极性衬底130组成的n掺杂半导体区域、内插在非极性或半极性衬底130和n掺杂的空穴阻挡层120之间的n掺杂波导层140。非极性或半极性衬底130可以包括多种非极性或半极性配置130中的任何一种，并且可以表示为包括例如III族氮化物(II1-N)半导体化合物的单层衬底或者表示为包括基底层和具有所希望的非极性或半极性取向的覆盖层的多层衬底。在实践本公开的概念时，应当意识到术语“非极性”和“半极性”是指III/N半导体的纤锌矿晶体结构内的平面取向。更具体地，“非极性”取向平行于晶体结构的c轴。例如但非限制，所构想的“非极性”取向包括(1-100)或(11-20)。“半极性”取向是其中平面在极性和非极性平面之间倾斜的取向。例如但非限制，所构想的“半极性”取向包括(11-22)、(20-21)和(20-2-1)。被认 为是“极性的”取向的示例包括但不限于(0001)和(000-1)。激光二极管100的n掺杂半导体区域进一步包括内插在n掺杂的波导层140和非极性或半极性衬底130之间的n掺杂覆层150。激光二极管100的p掺杂半导体区域包括内插在P掺杂的覆层150’和有源区域110之间的p掺杂波导层140’。激光二极管100的p掺杂半导体区域包括内插在P掺杂的波导层140’和有源区域110之间的电子阻挡层120’。例如但非限制，可以根据US2010/0150193A1的教导配置电子阻挡层。有源区域110、波导层140、140’以及覆层150、150’被形成为非极性或半极性衬底130的非极性或半极性晶体生长面上的多层激光二极管。波导层140、140’引导来自有源区域110的光子受激发射并且覆层150、150’促进所发射的光子在波导层140、140’内传播。HBL120包括n掺杂的半导体材料并且内插在非极性或半极性衬底130和有源区域110之间。例如但非限制，可以构想，HBL可以包括具有在大约10%和大约30%之间的AIN摩尔分数的AlGaN。通过对HBL120进行掺杂，跨HBL的电子传输将被增强，从而改善有源区域110内的电子注入，同时阻挡来自有源区域110空穴越过HBL120泄漏到n掺杂区域。n掺杂区域对于将电子注入到MQW有源区域而言是有必要的。然而，如果从p掺杂区域注入的空穴穿过有源区域并且渗透进入n掺杂区域，在n掺杂区域内发生强寄生复合，从而由于注入效率降低而降低LED或激光二极管的量子效率。专利技术人已经认识到，当使用非极性或半极性衬底取向时蓝绿光和绿光发光器内跨MQW的空穴传输会是突出的，并且如果穿过MQW有源区域的空穴部分较大，n掺杂区域内的空穴渗透会很显著，这通过期望的HBL形成空穴阻挡。专利技术人还已经认识到，在MQW和HBL之间的区域内的缺陷和杂质密度应当相对较低。例如但非限制，HBL120可以包括Ala2Gaa8N^P /或AlInGaN。如果有源区域110的有源MQW结构包括In，将倾向于在发光器件100中引入压缩应变并且可以将HBL120选择为包括足量的Al以便至少部分地补偿由MQW结构引入的应变。如果空穴渗透到具有高缺陷密度的区域，也发生强寄生非辐射性复合。专利技术人已经认识到，非极性和半极性生长面上的激光二极管结构经常非常容易受到晶格错配缺陷形成的影响。专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·巴特，D·S·兹佐夫，CE·扎，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：
国别省市：
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