[發明專利]LED半導體本體

無效

• 申請號: 200780028579.0
• 申請日: 2007-07-27
• 公開（公告）號: CN101496187A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發明（設計）人: G·格羅寧格;C·瓊;P·海德博恩;A·貝雷斯
• 申請（專利權）人: 奧斯蘭姆奧普托半導體有限責任公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 李少丹;劉春元

本發明涉及一種LED半導體本體，其設計用于產生輻射。

本專利申請要求德國專利申請102006035627.6的優先權，其公開 內容通過引用結合于此。

在LED半導體本體中，內部量子效率、即半導體本體內產生的光 子與注入半導體本體內的電子-空穴對的比例常常明顯小于理想值1。

本發明的任務是，提出一種帶有改進的特性的LED半導體本體。 特別地，應當提高內部量子效率以及減小在LED半導體本體的工作中發 射的輻射的頻譜寬度。此外，在大工作電流情況下應當改善所發射的輻 射的功率在工作電流方面的線性。

該任務借助帶有獨立權利要求1的特征的LED半導體本體來解決。

在根據本發明的LED半導體本體的一個實施形式中，LED半導體 本體具有半導體層序列，該半導體層序列包括用于產生非相干的輻射而 設計的量子結構，該量子結構帶有至少一個量子層和至少一個勢壘層。 在此，量子層和勢壘層以彼此相反的符號(Vorzeichen)而應變 (verspannt)。

因為勢壘層具有應變，該應變具有與量子層的應變相反的符號，所 以量子層的應變可以借助勢壘層的應變來補償。這可以導致半導體層序 列的改進的晶體質量。在強烈應變的量子層中更多地形成的位錯 (Versetzung)于是可以有利地被減小。

半導體的固有的晶格常數通常取決于半導體的材料組成。在足夠薄 的半導體層的情況下，半導體層的晶格常數可能會與半導體材料的相應 的固有晶格常數有偏差。

在本發明的范圍中，當在參考層上的例如外延的沉積中形成帶有如 下晶格常數的半導體層時，半導體層尤其被視為應變：該晶格常數在橫 向方向上、即在垂直于沉積方向的方向上與半導體層的固有的晶格常數 不同。在此，應變的半導體層的晶格常數在橫向方向上等于參考層的晶 格常數。

參考層特別是可以是生長襯底，在該生長襯底上進行半導體層的沉 積，或者可以是半導體緩沖層，該半導體緩沖層的晶格常數與半導體緩 沖層的固有晶格常數沒有或沒有明顯偏差。

如上面所描述的那樣在橫向方向上具有參考層的晶格常數并且其 中應變沒有或者僅僅少部分地以位錯的形式構建的應變半導體層也稱 為假晶(pseudomorph)。

其晶格常數小于其固有晶格常數的半導體層稱為是壓應變的或者 正應變的。

與此類似，其晶格常數大于其固有晶格常數的半導體層稱為是張應 變的或者負應變的。

壓應變即正應變和拉應變即負應變的半導體層由此具有帶有彼此 相反符號的應變。

半導體層的累積的應變可以通過位于其上或其下的半導體層借助 帶有相反符號的應變來部分或完全地補償，這也稱為應變補償。針對n 個相疊設置的應變的半導體層的應變的度量是所謂的平均應變V₀，該平 均應變通過下式給出：

V0=Σl=1nfldlΣl=1ndl,]]>

其中f₁是第1半導體層的應變，而d₁是第1半導體層的厚度。乘積f₁*d₁是第1半導體層的應變和層厚度的乘積。在此，應變f₁通過下式給出：