[發明專利]高光萃取效率發光器件

有效

• 申請號: 201410017588.1
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN103762286A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 張劍平;高英;武帥;周瓴
• 申請（專利權）人: 青島杰生電氣有限公司
• 主分類號: H01L33/02
• 分類號: H01L33/02;H01L33/00;H01L33/50
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 劉曉

1.一種發光器件，所述器件的外延結構包括：一N型層，一P型層，和一包裹在所述N型層和所述P型層中的發光區，其特征在于，所述N型層形成于一特征AlGaN層上，所述特征AlGaN層形成于一AlN層上，沿所述N型層到所述AlN層，所述特征AlGaN層帶隙逐漸增大。

2.如權利要求1所述的發光器件，其特征在于，所述特征AlGaN層的厚度要大于或等于所述發光區發光在所述n型層中測得的波長。

3.如權利要求1所述的發光器件，其特征在于，沿所述N型層到所述AlN層，所述特征AlGaN層帶隙逐漸增大，是通過逐漸增大所述特征AlGaN層中的鋁組份實現的。

4.如權利要求1所述的發光器件，其特征在于，所述發光區是GaN/InGaN多量子阱，發射從380?nm到?650?nm的近紫外和可見光。

5.如權利要求1所述的發光器件，其特征在于，所述發光區是AlGaN/AlGaN多量子阱，發射從240?nm?到350?nm的紫外光。

6.如權利要求1所述的發光器件，其特征在于，還包含一納米多孔AlN層，所述AlN層形成在所述納米多孔AlN層上。

7.如權利要求6所述的發光器件，其特征在于，所述AlN層和所述納米多孔AlN層交替重復生長2-5次。

8.如權利要求6所述的發光器件，其特征在于，所述納米多孔AlN層所含納米孔洞具有橫向尺寸20-100?nm，縱向尺寸20-2000?nm，面密度5×10⁸?cm^-2?-?1×10¹⁰?cm^-2。

9.如權利要求1所述的發光器件，其特征在于，還包含一非摻雜AlGaN層和一Si重摻雜n⁺-AlGaN層，所述非摻雜AlGaN層形成于所述特征AlGaN上，所述Si重摻雜n⁺-AlGaN層形成于所述非摻雜AlGaN層上，所述N型層形成于所述Si重摻雜n⁺?-AlGaN層上。

10.如權利要求9所述的發光器件，其特征在于，所述N型層是一Si輕摻雜的n^--AlGaN層，其帶隙和所述Si重摻雜n⁺-AlGaN層和所述非摻雜AlGaN層的相同，所述特征AlGaN層的帶隙在與所述非摻雜AlGaN層界面處與所述非摻雜AlGaN層的帶隙相同，所述特征AlGaN層的帶隙在與所述AlN層界面處與所AlN層的帶隙相同。

11.如權利要求6所述的發光器件，其特征在于，襯底是藍寶石、AlN、GaN、Si或SiC，所述納米多孔AlN形成在所述襯底上。

12.如權利要求8所述的發光器件，其特征在于，所述納米多孔AlN層的形成溫度在1000?℃-?1150?℃，形成方式包含了周期性在富氨和氨貧的條件下交替外延生長AlN材料。

13.如權利要求12所述的發光器件，其特征在于，所述的富氨條件是指氨氣對金屬有機物氣流的摩爾比超過1000,?所述的氨貧條件是指氨氣對金屬有機物氣流的摩爾比在0到?1000之間。

14.一種發光器件，所述器件的外延結構包括：一N型層，一P型層，和一包裹在所述N型層和所述P型層中的發光區，其特征在于，所述N型層形成于一AlN層上，所述AlN層形成于一納米多孔AlN層上。

15.如權利要求14所述的發光器件，其特征在于，所述AlN層和納米多孔AlN?層交替重復生長2-5次。

16.如權利要求14所述的發光器件，其特征在于，所述納米多孔AlN?層所含納米孔洞橫向尺寸為20-100?nm,?縱向尺寸為20-2000?nm，面密度為5×10⁸?cm^-2?-?1×10¹⁰?cm^-2。

17.如權利要求14所述的發光器件，其特征在于，還包含一特征AlGaN層，所述N型層形成在所述特征AlGaN層上，所述特征AlGaN?形成在所述AlN層上，沿所述N型層到所述AlN層，所述特征AlGaN層帶隙逐漸增大。