[實用新型]具有P型GaN的GaN基綠光LED中的外延生長結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320115652.0
• 申請日: 2013-03-13
• 公開（公告）號: CN203192831U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設計）人: 李鴻漸;李盼盼;李志聰;孫一軍;王國宏
• 申請（專利權(quán)）人: 揚州中科半導體照明有限公司
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/02
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所 32106
• 代理人: 江平

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種應用在高亮度GaN基綠光LED中的P型GaN的生長技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

InGaN綠光LED中為了獲得In組分較高量子阱，量子阱有源區(qū)的生長溫度遠低與P型Al(In)GaN電子阻擋層和P型GaN，所以其晶體質(zhì)量較差，同時，較高溫生長的P型Al(In)GaN電子阻擋層和P型GaN會對有源區(qū)有破片作用，影響其晶體質(zhì)量和輻射復合效率。再者，InGaN綠光LED外延結(jié)構(gòu)中普遍采用的P型Al(In)GaN電子阻擋層由于晶格失配會造成能帶向下彎曲，影響空穴從P型GaN注入到有源區(qū)中。

而如何改善上述因素也是人們探究高亮度綠光LED的突破口。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型目的是提出可克服以上現(xiàn)有缺陷的具有P型GaN的GaN基綠光LED中的外延生長結(jié)構(gòu)。

本實用新型包括依次生長在襯底上的GaN成核層、非摻雜GaN層、n型GaN層、InGaN/GaN多量子阱有源層、P型GaN和InGaN?電流隧穿層，其特征在于所述P型GaN由低溫P型GaN空穴注入層、P型Al(In)GaN?電子阻擋層和P型GaN空穴活化層組成，所述低溫P型GaN空穴注入層生長在InGaN/GaN多量子阱有源層上，P型Al(In)GaN?電子阻擋層生長在低溫P型GaN空穴注入層上，P型GaN空穴活化層生長在P型Al(In)GaN?電子阻擋層上。

本實用新型的特點是P型GaN包含三部分：低溫P型GaN空穴注入層、P型Al(In)GaN?電子阻擋層和P型GaN空穴活化層，引入低溫P型Ga空穴注入層起到有效降低P型AlGaN?EBL和P型GaN生長過程對量子阱破壞作用，提高發(fā)光亮度。同時低溫下P型GaN的空穴濃度高，可以提高空穴的注入效率。

采用上述P型GaN應用于InGaN綠光LED外延生長，具有提高綠光LED發(fā)光效率和抗靜電特性的作用。采用以上結(jié)構(gòu)的P型GaN應用于高亮度GaN基綠光LED生長，20mil*40mil的520nm的綠光芯片在120mA下COW的亮度達到75mW，封裝后外量子效率達到31%，達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。同時20mil*40mil抗靜電特性提高到8000V以上。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為采用本發(fā)肯應用于InGaN綠光LED?20mil*40mil尺寸芯片ESD通過率曲線圖。

具體實施方式

圖1中，1為藍寶石襯底，2為GaN成核層，3為非摻雜GaN層，4為n型GaN層，5為InGaN/GaN多量子阱有源層，6(a)為低溫P型GaN空穴注入層，6(b)為P型Al(In)GaN?電子阻擋層，6(c)為P型GaN空穴活化層，7為InGaN?電流隧穿層。

從圖1可見，在襯底1上依次生長有GaN成核層2、非摻雜GaN層3、n型GaN層4、InGaN/GaN多量子阱有源層5、P型GaN、低溫P型GaN空穴注入層6(a)、P型Al(In)GaN?電子阻擋層6(b)、P型GaN空穴活化層6(c)和InGaN?電流隧穿層7。

從圖2可見：具有低溫p型GaN的LED的ESD測試在反向電壓8000V的時候良率仍在100%，而無低溫p型GaN的LED的ESD測試通過率隨著反向電壓的升高而不斷降低。所以有低溫p型GaN的LED的ESD特性相對于傳統(tǒng)LED的得到了很大的改善。