[發明專利]一種具有多重壘層LED外延結構

有效

• 申請號: 201310257840.1
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN104253181A
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 田宇;鄭建欽;曾頎堯;賴志豪;郭廷瑞;黃繡云;黃信智;張志剛;吳東海;童敬文;林政志;李鵬飛
• 申請（專利權）人: 南通同方半導體有限公司;同方股份有限公司
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種具有多重壘層LED外延結構，它從下至上依次包括圖形化襯底（1）、AlN緩沖層（2）、U型GaN層（3）、N型GaN層（4）、有源區、電子阻擋層（7）和P型GaN層（8），其特征在于：所述有源區包括阱層（5）和多重壘層（60），多重壘層（60）包括In_XGa_1-XN層（601）、GaN層（602）和Al_yGa_1-yN層（603）三層，在生長藍光LED過程中，生長有源區時，多重壘層（60）和阱層（5）交替生長。

2.根據權利要求1所述的具有多重壘層LED外延結構，其特征在于：所述有源區生長周期為3-100個周期。

3.根據權利要求1或2所述的具有多重壘層LED外延結構，其特征在于：所述多重壘層（60）中的三層按能帶逐漸升高的順序生長或者按能帶逐漸降低的順序生長，多重壘層（60）在氮氣、氫氣或者氫氮混合環境中生長。

4.根據權利要求3所述的具有多重壘層LED外延結構，其特征在于：所述In_XGa_1-XN層（601）的生長溫度為650-900℃，In組分為0<x<1，厚度為1-500nm，生長壓力50-800mbar；GaN層（602）的生長溫度為650-1000℃，生長厚度為1-100nm，生長壓力為50-800mbar；Al_yGa_1-yN層（603）的生長溫度為650-1000℃,Al組分為0<y<1,生長厚度為1-500nm,生長壓力50-800mbar。

5.根據權利要求4所述的具有多重壘層LED外延結構，其特征在于：生長In_XGa_1-XN層（601）時，所述In_XGa_1-XN的厚度隨著周期數量的增加逐漸增加或者逐漸減薄，In_XGa_1-XN的In組分隨著周期數量的增加逐漸增加或逐漸減小；生長Al_yGa_1-yN層（603）時，所述Al_yGa_1-yN的厚度隨著周期數量的增加逐漸增加或者逐漸減薄，Al_yGa_1-yN的Al組分隨著周期數量的增加逐漸增加或逐漸減小。

6.根據權利要求5所述的具有多重壘層LED外延結構，其特征在于：所述阱層(5)的能帶小于多重壘層(60)的能帶，生長In_XGa_1-XN層(601)的能帶小于GaN層(602)的能帶，GaN層(602)?的能帶小于Al_yGa_1-yN層(603)?的能帶。

7.根據權利要求6所述的具有多重壘層LED外延結構，其特征在于：所述In_XGa_1-XN層（601）生長N型，摻雜元素為Si，摻雜濃度為1x10¹⁷cm³?~5x10²⁰cm³；所述GaN層（602）生長N型，摻雜元素為Si，摻雜濃度為1x10¹⁷cm³?~5x10²⁰cm³；所述Al_yGa_1-yN層（603）生長N型，摻雜元素為Si，摻雜濃度為1x10¹⁷cm³?~5x10²⁰cm³。

8.根據權利要求6所述的具有多重壘層LED外延結構，其特征在于：所述In_XGa_1-XN層（601）生長P型，摻雜元素為Mg或者Zn，摻雜濃度為5x10¹⁷?~1x10²³cm³；所述GaN層（602）生長P型，摻雜元素為Mg或者Zn，摻雜濃度為5x10¹⁷?~1x10²³cm³?；所述Al_yGa_1-yN層（603）生長P型，摻雜元素為Mg或者Zn，摻雜濃度為5x10¹⁷?~1x10²³cm³。