[實用新型]一種GaN 基LED的PGaN外延結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420196883.3
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN203850328U
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王愛民;潘鵬;袁鳳坡;王波;周曉龍
• 申請（專利權(quán)）人: 同輝電子科技股份有限公司
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 米文智

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種GaN?基LED的PGaN外延結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

LED?的應(yīng)用越來越廣泛，主要應(yīng)用于LCD?屏背光、LED?照明、LED?顯示。商業(yè)化的產(chǎn)品如藍光及綠光發(fā)光二級管LED?的應(yīng)用無不說明了III-V?族元素所蘊藏的潛能。

近十幾年來為了開發(fā)高亮度發(fā)光二極管，世界各地相關(guān)研究的人員無不全力投入，但依然存在發(fā)光強度低的問題。降低器件及系統(tǒng)熱阻，從而減低溫度；優(yōu)化LED?外延結(jié)構(gòu)，減少載流子泄漏提高注入比，增加輻射復(fù)合效率，是提高LED?大功率下發(fā)光強度的兩個主要途徑。PGaN?結(jié)構(gòu)及其外延生長方法一直是GaN（氮化鎵）基LED?研究的熱點，是提高GaN基LED?外量子效率的關(guān)鍵。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供一種GaN?基LED的PGaN外延結(jié)構(gòu)，在接觸層與高溫PGaN中插入一層非故意摻雜u-GaN來引入一種量子隧穿效應(yīng)，從而降低發(fā)光二極管PGaN與電極的歐姆電阻，增加LED外量子效率，并改善二極管的靜電性能。

本實用新型所采取的技術(shù)方案是：

一種GaN?基LED的PGaN外延結(jié)構(gòu)，從下向上依次包括襯底、低溫GaN?緩沖層、第一GaN非摻雜層、N型GaN層、電子發(fā)射層、發(fā)光量子阱層、PAlGaN/PInGaN電子阻擋層、高溫P?型GaN層和P?型接觸層，其改進之處在于還包括第二GaN非摻雜層，第二GaN非摻雜層位于高溫P型GaN層和P?型接觸層之間。

優(yōu)選為，第二GaN非摻雜層的厚度為5-50nm。

進一步優(yōu)選為，第二GaN非摻雜層的厚度為10-20nm。

因高溫GaN材料在非摻雜條件下呈現(xiàn)n型電阻，當(dāng)在高溫PGaN與P型電極接觸層中插入第二GaN非摻雜層之后，整個體系為p-n-p型隧穿結(jié)構(gòu)，有助于電子更簡單的從接觸層注入到PGaN，進而改善LED的發(fā)光效率與靜電性能。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：

本實用新型在接觸層與高溫PGaN中插入一層非故意摻雜u-GaN來引入一種量子隧穿效應(yīng)，從而降低發(fā)光二極管PGaN與電極的歐姆電阻，增加LED外量子效率，并改善二極管的靜電性能。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

1、襯底；2、低溫GaN?緩沖層；3、第一GaN非摻雜層；4、N型GaN層；5、電子發(fā)射層；6、發(fā)光量子阱層；7、PAlGaN/PInGaN電子阻擋層；8、高溫P?型GaN層；9、第二GaN非摻雜層；10、P?型接觸層。

具體實施方式

一種GaN?基LED的PGaN外延結(jié)構(gòu)，從下向上依次包括襯底1、低溫GaN?緩沖層2、第一GaN非摻雜層3、N型GaN層4、電子發(fā)射層5、發(fā)光量子阱層6、PAlGaN/PInGaN電子阻擋層7、高溫P?型GaN層8和P?型接觸層10，還包括第二GaN非摻雜層9，第二GaN非摻雜層9位于高溫P型GaN層8和P?型接觸層10之間。

進一步優(yōu)選的技術(shù)方案為，第二GaN非摻雜層9的厚度為5-50nm。

更進一步優(yōu)選的技術(shù)方案為，第二GaN非摻雜層9的厚度為10-20nm。

因高溫GaN材料在非摻雜條件下呈現(xiàn)n型電阻，本實用新型在接觸層與高溫PGaN中插入一層非故意摻雜u-GaN來引入一種量子隧穿效應(yīng)，當(dāng)在高溫PGaN與P型電極接觸層中插入第二GaN非摻雜層之后，整個體系為p-n-p型隧穿結(jié)構(gòu)，降低了發(fā)光二極管PGaN與電極的歐姆電阻，有助于電子從接觸層注入到PGaN，增加LED外量子效率，進而改善LED的發(fā)光效率與靜電性能。?