[發明專利]一種GaN基單芯片白光發光二極管及其制備方法

無效

• 申請號: 201010599340.2
• 申請日: 2010-12-21
• 公開（公告）號: CN102097554A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 付賢松;牛萍娟;李曉云;田海濤;張建新;于莉媛;楊廣華;高鐵成
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/32;H01L33/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

1.一種GaN基單芯片白光發光二極管，包括一GaN成核層、一n型GaN層緩沖層、一InGaN插入層、一有源層、一GaN隔離層、一p型歐姆接觸層，依次層疊于C面藍寶石襯底上。

2.根據權利要求1所述的GaN基單芯片白光發光二極管，其特征在于，所述的有源層為InGaN/GaN多量子阱層，其周期數為3～10，在量子阱的每個周期中，InGaN的厚度為2～5nm之間，GaN的厚度可為15～25nm之間。

3.根據權利要求1或2所述的GaN基單芯片白光發光二極管，其特征在于，所述的GaN成核層和n型GaN層緩沖層，分別為襯底溫度維持在450～550℃，生長20～50nm厚的GaN成核層以及襯底溫度升高到1000～1200℃生長2～4μm厚的n型GaN緩沖層。

4.根據權利要求1或2或3所述的GaN基單芯片白光發光二極管，其特征在于，所述的GaN隔離層為8～20nm厚的GaN層。

5.根據權利要求1所述的GaN基單芯片白光發光二極管，其特征在于，所述的p型歐姆接觸層為摻Mg的GaN層，厚度在150～300nm。

6.一種GaN基單芯片白光發光二極管制備方法，包括下列步驟：

(1)在530℃溫度下，以三甲基鎵和氨氣為源，在C面藍寶石襯底上C生長20～50nm厚的GaN成核層；

(2)將溫度升高到1040℃，以硅烷(SiH4)作為摻雜劑，生長摻Si?GaN緩沖層，厚度為2～4μm；

(3)在840℃下，生長厚度為200～240nm的InGaN插入層；

(4)生長3～10個周期的InGaN/GaN多量子阱，InGaN的生長溫度控制在720℃，生長厚度為2～5nm，GaN的生長溫度則控制在820℃，生長厚度為15～25nm之間；

(5)保持溫度在820℃以上，生長GaN隔離層，其厚度為8～20nm；

(6)在900℃生長摻Mg的GaN層，厚度在150～300nm。