[發明專利]具有到多個有源層中的選擇性載流子注入的發光結構

有效

• 申請號: 201680046374.4
• 申請日: 2016-06-03
• 公開（公告）號: CN107851968B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: H.S.埃爾-戈勞里;M.V.基辛;Y-C.M.葉;莊奇理;J-C.陳
• 申請（專利權）人: 奧斯坦多科技公司
• 主分類號: H01S5/34
• 分類號: H01S5/34;H01S5/42;H01L33/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐紅燕;閆小龍

1.一種多層半導體發光結構，包括：

插入在限定所述多層半導體發光結構的結構結的一對相反p摻雜層和n摻雜層之間的光學有源多層區域，包括：

多個量子限制結構，每個量子限制結構包括一對勢壘層和插入在它們之間的有源層；和

多個中間載流子阻擋層，每個插入在多個量子限制結構的各個相鄰勢壘層之間，中間載流子阻擋層的導帶CB能級應該高于光學有源區域的導帶CB邊緣；和中間載流子阻擋層的價帶VB能級應該低于光學有源區域的價帶VB邊緣，并且每個中間載流子阻擋層彼此之間具有不同的帶隙。

2.根據權利要求1所述的多層半導體發光結構，其中，所述相反的p摻雜層和n摻雜層具有由其相應材料組分所確定的相等帶隙以及受其相應摻雜水平影響的帶隙偏移。

3.根據權利要求1所述的多層半導體發光結構，其中，所述量子限制結構具有由使得能夠以不同的指定波長從所述光學有源多層區域光發射所選擇的其相應材料組分確定的不同帶隙以及由使得能夠以單個指定波長從所述光學有源多層區域光發射所選擇的其相應材料組分確定的相同帶隙。

4.根據權利要求1所述的多層半導體發光結構，其中，包圍每個量子限制結構的勢壘層各自的帶隙等于限定結構本征的p摻雜層和n摻雜層的帶隙或未摻雜的材料帶隙。

5.根據權利要求2所述的多層半導體發光結構，其中，所述相反p摻雜層和n摻雜層的帶隙偏移相對于所述勢壘層的本征材料帶隙被確定。

6.根據權利要求1所述的多層半導體發光結構，其中

多個中間載流子阻擋層中的每一個的帶隙大于其相應勢壘層分離的相關量子阱的帶隙，

多個中間載流子阻擋層中的每一個的不同帶隙由相應指定的材料組分確定，并且

多個中間載流子阻擋層是未摻雜的，或者以指定的摻雜水平摻雜有p摻雜或n摻雜，其中，中間載流子阻擋層的摻雜類型和指定的摻雜水平確定了多個中間載流子阻擋層中的每一個相對于其周圍勢壘層的結構本征材料帶隙的指定帶隙偏移。

7.根據權利要求6所述的多層半導體發光結構，其中

每個中間載流子阻擋層還具有指定的帶隙偏移，

選擇中間載流子阻擋層的不同的帶隙和指定的帶隙偏移，以在光學有源區域上創建指定的載流子注入電流相關的內建的輪廓。

8.根據權利要求6所述的多層半導體發光結構，其中，選擇所述多個中間載流子阻擋層中的每一個的不同的帶隙和指定的帶隙偏移，以創建到多個量子限制結構中的指定的載流子注入電流相關的輪廓。

9.根據權利要求6所述的多層半導體發光結構，其中，所述多個中間載流子阻擋層插入在所述光學有源多層區域的子區域之間，其中，所述光學有源多層區域的子區域中的至少一個包括至少兩個量子限制結構和相關聯的勢壘層。

10.根據權利要求9所述的多層半導體發光結構，其中，選擇所述多個中間載流子阻擋層中的每一個的不同帶隙和指定的帶隙偏移，以創建到光學有源多層區域的多個子區域中的指定的載流子注入電流相關的輪廓。

11.根據權利要求6所述的多層半導體發光結構，其中，選擇所述多個中間載流子阻擋層中的每一個的不同帶隙和指定的帶隙偏移，以創建到多個量子限制結構中的指定的載流子注入電流相關的選擇性輪廓，其中載流子注入選擇性定義了注入到結構的多個量子限制結構或量子限制結構子區域的每一個中的載流子電流相對于注入到多層半導體發光結構的總載流子電流的指定比率。