[發明專利]一種易于粗化的紅光LED芯片結構及制備方法

有效

• 申請號: 201310633836.0
• 申請日: 2013-12-02
• 公開（公告）號: CN104681680B
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 張新;李強;吳德華;于軍
• 申請（專利權）人: 山東浪潮華光光電子股份有限公司
• 主分類號: H01L33/22
• 分類號: H01L33/22;H01L33/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 呂利敏

1.一種易于粗化的紅光LED芯片結構，其特征在于，該芯片結構包括由下而上依次設置的GaAs襯底、GaAs緩沖層，AlGaAs/AlAs DBR，AlInP N限制層，AlGaInP N波導層，MQW量子阱有源層，AlGaInP P波導層，AlInP P限制層，GaP窗口層和GaAsP/GaAs粗化層；

所述GaAsP/GaAs粗化層包括過渡生長的GaAsP層和GaAs層，其中GaAsP層的厚度為0.5-1μm，GaAs層的厚度為0.2-1μm。

2.根據權利要求1所述的易于粗化的紅光LED芯片結構，其特征在于，所述GaAs襯底厚度為250-375μm；所述GaAs緩沖層的厚度為0.2-0.5μm，載流子濃度為1E18cm^-3～5E18cm^-3；所述AlGaAs/AlAs DBR為8-30對AlGaAs/AlAs DBR，載流子濃度為1E18cm^-3～5E18cm^-3；所述

AlInP N限制層的厚度為0.5-1μm，載流子濃度為5E17cm^-3～8E17cm^-3；所述AlGaInP N波導層的厚度為0.15-0.5μm，不摻雜；所述MQW量子阱有源層的厚度為0.05-0.5μm，不摻雜；所述AlGaInP P波導層的厚度為0.15-0.5μm，不摻雜；所述AlInP P限制層的厚度為0.5-1μm，載流子濃度為1E18cm^-3～5E18cm^-3；GaP窗口層的厚度為3-10μm，載流子濃度1E19cm^-3～5E19cm^-3；GaAsP/GaAs粗化層的厚度總共為0.7-2μm，載流子濃度1E19cm^-3～5E19cm^-3。

3.一種如權利要求1所述的易于粗化的紅光LED芯片結構的制備方法，其特征在于，該方法包括制備易于粗化的紅光LED外延結構，包括由下而上依次設置的GaAs襯底、GaAs緩沖層，AlGaAs/AlAs DBR，AlInP N限制層，AlGaInP N波導層，MQW量子阱有源層，AlGaInP P波導層，AlInP P限制層，GaP窗口層和GaAsP/GaAs粗化層；

如上述易于粗化的紅光LED芯片結構的制備方法，包括如下步驟：

1)將GaAs襯底放入反應室，在300-800℃的溫度范圍內生長一層0.2-0.5μm厚的GaAs緩沖層，載流子濃度為1E18cm^-3～5E18cm^-3；

2)在GaAs緩沖層上面于650-800℃的溫度下生長AlGaAs/AlAs DBR：調整生長厚度生長反射630nm光譜的8-30對AlGaAs/AlAs DBR；其載流子濃度為1E18cm^-3～5E18cm^-3；

3)在650-800℃的溫度范圍內，繼續生長一層0.5-1μm厚的AlInP材料作為AlInP N限制層，載流子濃度5E17cm^-3～8E17cm^-3；

4)繼續在AlInP N限制層上生長，在650-800℃范圍內，生長一層AlGaInP N波導層，厚度在0.15-0.5μm，不摻雜；

5)在650-800℃的溫度條件下，生長一層MQW量子阱有源層，材料是AlGaInP，厚度在0.05-0.5μm，不摻雜；

6)在650-800℃的條件下，在MQW量子阱有源層上面繼續生長AlGaInP P波導層，厚度為0.15-0.5μm，不摻雜；

7)在650-800℃的條件下，生長AlInP P限制層，厚度為0.5-1μm，載流子濃度為1E18cm^-3～5E18cm^-3；

8)在650-830℃的條件下，生長GaP窗口層，厚度為3-10μm，載流子濃度為1E19cm^-3～5E19cm^-3；

9)在450-830℃范圍內生長GaAsP/GaAs粗化層，GaAsP/GaAs粗化層的厚度為0.7-2μm，載流子濃度為1E19cm^-3～5E19cm^-3。