[實用新型]一種GaN基LED外延結構

有效

• 申請號: 201420846907.5
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN204289495U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 馮猛;陳立人;蔡睿彥
• 申請（專利權）人: 聚燦光電科技股份有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/06
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

技術領域

本實用新型涉及半導體發光器件技術領域，特別是涉及一種GaN基LED外延結構。

背景技術

發光二極管(Light-Emitting?Diode，LED)是一種能發光的半導體電子元件。這種電子元件早在1962年出現，早期只能發出低光度的紅光，之后發展出其他單色光的版本，時至今日能發出的光已遍及可見光、紅外線及紫外線，光度也提高到相當的光度。而用途也由初時作為指示燈、顯示板等；隨著技術的不斷進步，發光二極管已被廣泛的應用于顯示器、電視機采光裝飾和照明。

目前LED業界最常用的方法是在藍寶石襯底上生長GaN基材料，隨著技術的不斷進步，GaN基藍白光發光二極管已被廣泛的應用于顯示器、電視機采光裝飾和照明。然而這種方法獲得的GaN材料有大量的位錯缺陷。此外，由于正負電荷不重合，形成自發極化，在量子阱生長過程中，由于In_xGa_(1-x)N勢阱層和GaN勢壘層之間的晶格失配，又會引起壓電極化，進而形成壓電極化場。

因此，針對上述技術問題，有必要提供一種GaN基LED外延結構。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種GaN基LED外延結構。

為了實現上述目的，本實用新型實施例提供的技術方案如下：

一種GaN基LED外延結構，所述GaN基LED外延結構依次包括：

襯底；

位于襯底上的氮化物緩沖層；

位于氮化物緩沖層上的N型GaN層；

位于N型GaN層上的多量子阱層，所述多量子阱層包括若干組量子阱層，每組量子阱層依次包括In_xGa_(1-x)N勢阱層、AlN/GaN超晶格結構層、和GaN勢壘層；

位于多量子阱層上的P型GaN層。

作為本實用新型的進一步改進，所述多量子阱層包括3～20組量子阱層。

作為本實用新型的進一步改進，所述氮化物緩沖層為GaN緩沖層或AlN緩沖層。

作為本實用新型的進一步改進，所述AlN/GaN超晶格結構層為由AlN層與GaN層交替堆疊組成的超晶格結構、或GaN層與AlN層交替堆疊組成的超晶格結構。

作為本實用新型的進一步改進，所述AlN/GaN超晶格結構層中AlN層與GaN層的層數分別為1～10層。

作為本實用新型的進一步改進，所述AlN/GaN超晶格結構層中，每個AlN層的厚度為1～20A，每個GaN層的厚度為1～20A。

作為本實用新型的進一步改進，所述In_xGa_(1-x)N勢阱層中x的取值為5％～30％，In_xGa_(1-x)N勢阱層的厚度為2nm～5nm。

本實用新型具有以下有益效果：

低溫的AlN/GaN超晶格結構層可以改變位錯的延伸方向，使得量子阱開出的V-pits區域均勻分散，不產生聚集；

AlN/GaN超晶格結構層可以補償量子阱在生長過程中累積的應力，減小極化效應的影響；

本實用新型可以提高量子阱的界面質量，同時減少內部應力，從而提高量子阱的內量子效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型一具體實施方式中GaN基LED外延結構的示意圖；

圖2a、2b分別為本實用新型一具體實施方式中兩種AlN/GaN超晶格結構層的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型中的技術方案，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本實用新型保護的范圍。

本實用新型的一種GaN基LED外延結構，其依次包括：

襯底；

位于襯底上的氮化物緩沖層，氮化物緩沖層為GaN緩沖層或AlN緩沖層；

位于氮化物緩沖層上的N型GaN層；