[發明專利]一種高效率的AlGaInP發光二極管外延片及其制備方法

有效

• 申請號: 201310455429.5
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103500781A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 馬淑芳;田海軍;吳小強;關永莉;梁建;許并社
• 申請（專利權）人: 山西飛虹微納米光電科技有限公司;太原理工大學
• 主分類號: H01L33/10
• 分類號: H01L33/10;H01L33/04;H01L33/14;H01L33/00
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

1.一種高效率的AlGaInP發光二極管外延片，其特征在于：包括n-GaAs襯底、n-GaAs緩沖層、n-Al_xGa_1-xAs漸變層、復合式DBR、n-InAlP限制層、有源層、p-InAlP限制層、P型超晶格層、p-GaP窗口層；其中，n-GaAs緩沖層生長于n-GaAs襯底的上表面；n-Al_xGa_1-xAs漸變層生長于n-GaAs緩沖層的上表面；復合式DBR生長于n-Al_xGa_1-xAs漸變層的上表面；n-InAlP限制層生長于復合式DBR的上表面；有源層生長于n-InAlP限制層的上表面；p-InAlP限制層生長于有源層的上表面；P型超晶格層生長于p-InAlP限制層的上表面；p-GaP窗口層生長于P型超晶格層的上表面。

2.根據權利要求1所述的一種高效率的AlGaInP發光二極管外延片，其特征在于：所述復合式DBR包括漸變式DBR和常規DBR；漸變式DBR生長于n-Al_xGa_1-xAs漸變層的上表面；常規DBR生長于漸變式DBR的上表面；n-InAlP限制層生長于常規DBR的上表面；

漸變式DBR由AlAs和Al_xGa_1-xAs周期性交替生長形成，且0.2<x<0.6；漸變式DBR的第m層AlAs材料和第m層Al_xGa_1-xAs材料的厚度分別為：

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式（1）-（2）中：λ₀為器件有源區發光之中心波長，n₁和n₂分別為AlAs材料和Al_xGa_1-xAs材料的折射率，t為正數，且t根據λ_m的不同而取不同的值，m為正整數；

常規DBR由AlAs和Al_xGa_1-xAs周期性交替生長形成，且0.2<x<0.6；常規DBR的每層AlAs材料和每層Al_xGa_1-xAs材料的厚度分別為：

???????????????????????????（3）；

式（3）中：λ₀為器件有源區發光之中心波長，n₁和n₂分別為AlAs材料和Al_xGa_1-xAs材料的折射率。

3.根據權利要求1或2所述的一種高效率的AlGaInP發光二極管外延片，其特征在于：所述P型超晶格層的厚度為5-20nm；所述P型超晶格層由勢阱層p-(Al_xGa_1-x)_0.5In_0.5P和勢壘層p-(Al_yGa_1-y)_0.5In_0.5P周期性交替生長形成，且0<x<0.3，0.5<y<1，周期數為3-15個；所述P型超晶格層采用Cp₂Mg作為摻雜源。

4.根據權利要求1或2所述的一種高效率的AlGaInP發光二極管外延片，其特征在于：所述p-GaP窗口層包括p-GaP窗口厚層和p-GaP窗口表層；p-GaP窗口厚層生長于P型超晶格層的上表面；p-GaP窗口表層生長于p-GaP窗口厚層的上表面；p-GaP窗口厚層的厚度為8μm；p-GaP窗口表層的厚度為1μm；p-GaP窗口厚層采用Cp₂Mg作為摻雜源；p-GaP窗口表層采用DMZn作為摻雜源。