[發明專利]一種具有復合勢壘的氮化鎵基發光二極管

有效

• 申請號: 201310035913.2
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103151435A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 張雄;許潔;崔一平
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/32
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種具有復合勢壘的氮化鎵基發光二極管，包括從下至上依次設置的藍寶石襯底（1）、緩沖層（2）、n型氮化鎵外延層（3）、多量子阱有源區（5）、p型鋁鎵氮外延層（6）和p型氮化鎵外延層（7），在所述p型氮化鎵外延層（7）上表面設置有p型金屬電極（8），所述n型氮化鎵層（3）的上表面刻蝕出階梯狀臺面，所述階梯狀臺面包括一個上臺面（31）和位于上臺面（31）一側的下臺面（32），所述上臺面（31）與多量子阱有源區（5）的底面連接，所述下臺面（32）上設置有一個n型電極（4），其特征在于，所述多量子阱有源區（5）包括5~20個從下至上間隔排列的氮化銦鎵勢阱層（51），兩相鄰氮化銦鎵勢阱層（51）之間設置有由從下至上依次連接的第一氮化鋁鎵銦層（52）、氮化鎵層（53）和第二氮化鋁鎵銦層（54）構成的第一類復合勢壘層，頂層的氮化銦鎵勢阱層（51）的上表面設置有由從下至上連接的第一氮化鋁鎵銦層（52）和氮化鎵層（53）構成的第二類復合勢壘層。

2.根據權利要求1所述的具有復合勢壘的氮化鎵基發光二極管，其特征在于，所述第一類復合勢壘和第二類復合勢壘中，第一氮化鋁鎵銦層（52）的下表面和第二氮化鋁鎵銦層（54）的上表面，鋁和銦的組分均根據氮化銦鎵勢阱層（51）中的In組分，按照化合物半導體能帶理論和極化電場理論計算得到；在第一氮化鋁鎵銦層（52）的上表面和第二氮化鋁鎵銦層（54）的下表面，調節鋁組分和銦組分的比值為0.83:0.17，使之與氮化鎵晶格匹配，所述氮化銦鎵勢阱層（51）中，In組分的摩爾百分比范圍為0~40%。

3.根據權利要求1所述的具有復合勢壘的氮化鎵基發光二極管，其特征在于，所述的第一類復合勢壘層和第二類復合勢壘中，第一氮化鋁鎵銦層（52）和第二氮化鋁鎵銦層（54）的厚度均為4-8nm，氮化鎵層（53）的厚度為4-8nm。

4.根據權利要求1所述的具有復合勢壘的氮化鎵基發光二極管，其特征在于，所述第一氮化鋁鎵銦層（52）和第二氮化鋁鎵銦層（54）的禁帶寬度大于氮化銦鎵勢阱層的禁帶寬度，即E_g(AlInGaN)>E_g(InGaN)。