[發(fā)明專利]一種氮化物發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)

在審

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• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN107134513A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉軍林;莫春蘭;張建立;吳小明;王小蘭;江風(fēng)益
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué);南昌黃綠照明有限公司
• 主分類號: H01L33/04
• 分類號: H01L33/04;H01L33/06;H01L33/20;H01L33/24;H01L33/32
• 代理公司: 江西省專利事務(wù)所36100
• 代理人: 張文

1.一種氮化物發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，包括襯底，在襯底上設(shè)有緩沖層，在緩沖層上依次設(shè)有n型層、準(zhǔn)備層、第一限制量子阱層、發(fā)光多量子阱層、第二限制量子阱層和p型層，其特征在于：在所述準(zhǔn)備層、第一限制量子阱層、發(fā)光多量子阱層和第二限制量子阱層位置包含有倒六角錐結(jié)構(gòu)；所述第一限制量子阱層和第二限制量子阱層的量子阱禁帶寬度均比發(fā)光多量子阱層的量子阱禁帶寬度寬0.03─0.3eV。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于：位于準(zhǔn)備層、第一限制量子阱層、發(fā)光多量子阱層和第二限制量子阱層位置的倒六角錐結(jié)構(gòu)在生長平面上分布密度為ρ，即為單位面積上的個(gè)數(shù)，至第二限制量子阱層的頂部時(shí)倒六角錐結(jié)構(gòu)與生長平面相交成正六邊形，正六邊形的邊長為L，其中1×10⁸cm^-2≤ρ≤1×10¹⁰ cm^-2，50nm≤L≤200nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氮化物發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述生長平面為GaN材料體系的（0001）面，倒六角錐結(jié)構(gòu)的六個(gè)錐面為GaN材料體系{10–11}面族的六個(gè)面；至第二限制量子阱層生長結(jié)束時(shí)，倒六角錐結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為倒六角錐形的空洞，在生長p型層的過程中上述空洞被填平。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氮化物發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于：準(zhǔn)備層是In_xGa_(1-x)N單層結(jié)構(gòu)或In_yGa_(1-y)N/In_zGa_(1-z)N周期結(jié)構(gòu)，其中0≤x≤0.15，0.01≤y≤0.15，0≤z≤0.05，In_xGa_(1-x)N層的厚度為h_x，50nm≤h_x≤200nm，In_yGa_(1-y)N/In_zGa_(1-z)N周期結(jié)構(gòu)的周期數(shù)為j，其中10≤j≤100。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氮化物發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于：第一限制量子阱層是由Al_xIn_yGa_(1-x-y)N量子阱和Al_uIn_vGa_(1-u-v)N勢壘組成的周期結(jié)構(gòu)，其周期數(shù)為m，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤u≤1，0≤v≤1，1≤m≤5。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氮化物發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于：發(fā)光多量子阱層是由Al_xIn_yGa_(1-x-y)N量子阱和Al_uIn_vGa_(1-u-v)N勢壘組成的周期結(jié)構(gòu)，其周期數(shù)為k，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤u≤1，0≤v≤1，3≤k≤6。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氮化物發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于：第二限制量子阱層是由Al_xIn_yGa_(1-x-y)N量子阱和Al_uIn_vGa_(1-u-v)N勢壘組成的周期結(jié)構(gòu)，其周期數(shù)為n，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤u≤1，0≤v≤1，1≤n≤2。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氮化物發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述襯底材料包括硅、藍(lán)寶石、碳化硅、砷化鎵、氮化鋁、磷化鎵、氧化鋅以及氮化鎵。