[發明專利]提高綠光或更長波長InGaN量子阱發光效率的方法及結構

有效

• 申請號: 201611153017.6
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106784181B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 田愛琴;劉建平;張書明;李德堯;張立群;楊輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/20;H01L33/24;H01L33/32;H01S5/343;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰

1.一種提高綠光或更長波長InGaN量子阱發光效率的方法，其特征在于，包括：

采用一具有原子臺階的襯底，所述襯底上相鄰原子臺階形成的斜切角為0.2～0.7°；

在所述原子臺階面上形成緩沖層；

在所述緩沖層上形成高溫n型GaN層；

在所述高溫n型GaN層上形成InGaN量子阱；

其中，所述InGaN量子阱的發光波長不小于520nm，所述InGaN量子阱的In組分不小于25％，所述在所述高溫n型GaN層上形成InGaN量子阱的生長方法是MOCVD。

2.根據權利要求1所述的提高綠光或更長波長InGaN量子阱發光效率的方法，其特征在于，每相鄰兩個原子臺階形成的斜切角相等。

3.根據權利要求1所述的提高綠光或更長波長InGaN量子阱發光效率的方法，其特征在于，所述緩沖層為低溫不摻雜GaN層，所述低溫不摻雜GaN層的厚度為10nm～30nm。

4.根據權利要求1所述的提高綠光或更長波長InGaN量子阱發光效率的方法，其特征在于，所述高溫n型GaN層的厚度小于5000nm。

5.根據權利要求1所述的提高綠光或更長波長InGaN量子阱發光效率的方法，其特征在于，所述高溫n型GaN層的電子濃度在10¹⁷cm^-3到10¹⁹cm^-3之間。

6.根據權利要求1所述的提高綠光或更長波長InGaN量子阱發光效率的方法，其特征在于，所述InGaN量子阱為不摻雜的In_xGa_1-xN量子阱。

7.根據權利要求6所述的提高綠光或更長波長InGaN量子阱發光效率的方法，其特征在于，所述In_xGa_1-xN量子阱的厚度為1nm～5nm，且所述In_xGa_1-xN量子阱的In組分隨InGaN量子阱發光波長的增加而增大。

8.根據權利要求1至7任一項所述的提高綠光或更長波長InGaN量子阱發光效率的方法，其特征在于，每一級原子臺階上形成的InGaN量子阱呈原子臺階流形貌。

9.根據權利要求1至7任一項所述的提高綠光或更長波長InGaN量子阱發光效率的方法，其特征在于，所述InGaN量子阱的高度與相鄰高一級原子臺階的高度相等。

10.一種利用權利要求1至9任一項所述的方法來提高綠光或更長波長InGaN量子阱發光效率的結構，其特征在于，包括：

襯底，具有原子臺階，且相鄰原子臺階形成的斜切角大于0.2°；

緩沖層，形成在所述原子臺階面上；

高溫n型GaN層，形成在所述緩沖層上；

InGaN量子阱，形成在所述高溫n型GaN層上。