[發明專利]用于光電器件的多量子阱結構

無效

• 申請號: 200910201820.6
• 申請日: 2009-11-18
• 公開（公告）號: CN101714602A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 李淼;顏建鋒;周健華;顧拓;郝茂盛
• 申請（專利權）人: 上海藍光科技有限公司;彩虹集團公司
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L31/0352
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 孫大為

技術領域

本發明涉及一種用于光電器件的結構，具體涉及一種用于光電器件的多量子阱結構。

背景技術

發光二極管(LED)半導體發光二極管是利用電子和空穴分別從n一型摻雜區和p一型摻雜區到達有源區進行復合產生輻射躍遷而發光的。但是，首先由于n-GaN層的電子濃度一般高于p-GaN層中的空穴濃度幾個數量級，這樣會導致發光界面靠近p層，當發光界面靠近p層時，只有靠近p層的1-2個量子阱的輻射躍遷對發光有貢獻，亮度上很難有較大突破，同時由于發光界面靠近p層，因此離p層較遠的量子阱由于淬滅中心的存在，發生非輻射躍遷的幾率增加，導致產生的焦耳熱增多，進而會使器件的壽命難以有效提高；其次，由于空穴與電子在濃度和遷移率方面存在較大差距，使電子比空穴易于輸運到更深層的量子阱有源區，而多余的電子由于無法與空穴復合，最終會形成無效電流，從而降低器件的電流注入效率；最后，由于氮化鎵基發光二極管中存在極化效應，使得量子阱中存在很強的極化電場，電子和空穴被空間分離導致輻射復合幾率顯著降低，因此人們通常采用較窄的量子阱結構來增加電子空穴的輻射復合幾率，但是較窄的量子阱結構會導致電子和空穴的俘獲幾率較低，降低發光二極管電流注入效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種用于光電器件的多量子阱結構，其可提升光電器件的內量子效率，同時提高反向電壓和抗靜電性能，降低發光譜峰的半寬提高發光純度，把此結構用于探測器則可以降低暗電流提高探測器的靈敏度。

為了解決以上技術問題，本發明提供了一種用于光電器件的多量子阱結構，包括n個依次交疊的量子阱結構，所述光電器件包括N型半導體層和P型半導體層，其特征在于：靠近N型半導體層的勢壘層厚度大于靠近P型半導體層的勢壘層厚度；所述的n為大于2小于20的整數。

本發明的有益效果在于：可以提升內量子效率，由于靠近N層的勢壘層較寬，這樣就可以迫使空穴向N層附近移動，增加了發光量子阱的數量進而提高量子阱的發光效率提升了亮度。可以提高反向電壓，提升抗靜電性能：由于靠近N層的勢壘層比靠近P層的勢壘層厚，因此在施加反向電壓時PN結變寬，可以有效地提升整體結構的抗靜電性能。制備所述的多量子阱結構只需在常規工藝基礎上控制材料的生長時間和流量便可輕易實現，其工藝簡單，可控性強，易于實施。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

圖1本發明所述用于光電器件的多量子阱能帶結構示意圖。

圖2本發明所屬用于光電器件的多量子阱結構示意圖

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本發明提供了一種用于光電器件的多量子阱結構，包括n個依次交疊的量子阱結構，所述光電器件包括N型半導體層和P型半導體層，靠近N型半導體層的勢壘層厚度大于靠近P型半導體層的勢壘層厚度；所述的n為大于2小于20的整數。

靠近N型半導體層的第m個勢阱層到第n個勢壘層的厚度可以逐次變薄，所述的m為大于0小于n的整數。

靠近N型半導體層的前m個量子阱的勢阱層厚度可以相同，第m+1到第n個勢壘層的厚度逐次變薄，所述的m為大于0小于n的整數。

靠近N型半導體層的前m個量子阱的勢阱層厚度可以逐漸變薄，第m+1到第n個勢壘層的厚度相同，所述的m為大于0小于n的整數。

靠近N型半導體層的前m個量子阱的勢阱層厚度可以相同，第m+1到第n個勢壘層的厚度相同但比前m個量子阱的勢阱層厚度薄，所述的m為大于0小于n的整數。

靠近N型半導體層附近勢壘層的厚度為勢壘層為Al_xGa_1-xIn_zN，0≤x＜0.3，0＜z＜0.45；量子阱層為Al_yGa_1-yIn_wN，0≤y＜0.3，0＜w＜0.45，其中z＜w。

靠近N型半導體層的前2-10個量子阱結構所對應的勢壘層中含有Si或Ge摻雜元素。

靠近N型半導體層的勢壘層中Al的組分小于靠近P型半導體層的勢壘層中Al的組分。

靠近N型半導體層的勢壘層中Al的組分大于靠近P型半導體層的勢壘層中Al的組分。