[發(fā)明專利]半導(dǎo)體層序列

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780053822.8
• 申請(qǐng)日: 2017-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN109690793B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 維爾納·貝格鮑爾;約阿希姆·赫特功
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 歐司朗光電半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/06
• 分類號(hào): H01L33/06;H01L33/32;H01L33/04;H01L33/14;H01L33/00;H01L33/02
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 丁永凡;蔣靜靜

1.一種基于用于光電子半導(dǎo)體芯片（1）的AlInGaN的半導(dǎo)體層序列（2），所述半導(dǎo)體層序列從n型側(cè)（20）起按所列出的順序具有如下層：

- 由AlGaN構(gòu)成的前勢(shì)壘層（21），

- 由InGaN構(gòu)成的、具有第一帶隙的前量子阱（23），

- 多量子阱結(jié)構(gòu)（3），所述多量子阱結(jié)構(gòu)具有多個(gè)交替的主量子阱（32）和主勢(shì)壘層（31），所述主量子阱由InGaN構(gòu)成，具有第二帶隙，所述主勢(shì)壘層由AlGaN或AlInGaN構(gòu)成，其中所述第二帶隙小于所述第一帶隙，并且所述主量子阱（32）設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生如下輻射，所述輻射的最大強(qiáng)度的波長在365nm和490nm之間，其中包括邊界值，

- 具有第三帶隙的后量子阱（26），所述第三帶隙大于所述第二帶隙，

- 由AlGaN或AlInGaN構(gòu)成的后勢(shì)壘層（27），和

- 由AlGaN構(gòu)成的電子阻擋層（29），

其中所述前勢(shì)壘層（21）的鋁含量和厚度的乘積并且所述后勢(shì)壘層（27）的鋁含量和厚度的乘積是所述主勢(shì)壘層（31）的鋁含量和厚度的乘積的至少1.3倍。

2.根據(jù)上一項(xiàng)權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體層序列（2），

其中所述最大強(qiáng)度的波長位于365nm和395nm之間，其中包括邊界值，其中所述前勢(shì)壘層（21）的鋁含量和厚度的乘積是所述主勢(shì)壘層（31）的鋁含量和厚度的乘積的至少1.5倍和至多5倍，

其中所述前量子阱（23）不設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生輻射，并且

其中所述前量子阱（23）的銦含量或厚度小于所述主量子阱（32）的銦含量或厚度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體層序列（2），

其中所述電子阻擋層（29）的鋁含量為至少20%并且所述電子阻擋層（29）的厚度為至少8nm和至多15nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體層序列（2），

其中所述電子阻擋層（29）是多級(jí)的并且所述電子阻擋層（29）的鋁含量沿遠(yuǎn)離所述n型側(cè)（20）的方向嚴(yán)格單調(diào)下降。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體層序列（2），

其中所述電子阻擋層（29）沿遠(yuǎn)離所述n型側(cè)（20）的方向跟隨所述后勢(shì)壘層（27），并且由GaN或AlGaN或AlInGaN構(gòu)成的間隔層（28）直接處于所述后勢(shì)壘層（27）和所述電子阻擋層（29）之間，所述間隔層具有在5nm和15nm之間的厚度和至多5%的鋁含量，其中厚度包括邊界值，

其中所述電子阻擋層（29）對(duì)于電子而言是比所述后勢(shì)壘層（27）厚和/或高至少1.5倍的勢(shì)壘。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體層序列（2），其中所述鋁含量在所述前勢(shì)壘層（21）、所述主勢(shì)壘層（31）和所述后勢(shì)壘層（27）之內(nèi)以及所述銦含量在所述前量子阱（23）、所述主量子阱（32）和所述后量子阱（26）中分別是恒定的。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體層序列（2），

其中直接在所述前量子阱（23）的兩側(cè)并且直接在所述主量子阱（32）的兩側(cè)分別存在調(diào)節(jié)層（22），

其中所述調(diào)節(jié)層（22）的厚度分別在1nm和2nm之間，其中包括邊界值，并且

其中通過所述調(diào)節(jié)層（22）分別將所述主勢(shì)壘層（31）和鄰接的所述前量子阱（23）或主量子阱（32）之間的帶隙躍遷劃分成兩個(gè)較小的躍遷。

8.根據(jù)上一項(xiàng)權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體層序列（2），

其中所述調(diào)節(jié)層（22）具有銦梯度和/或鋁梯度，所述銦梯度具有朝向鄰接的所述前量子阱（23）或主量子阱（32）提高的銦含量，所述鋁梯度具有遠(yuǎn)離鄰接的所述前量子阱（23）或主量子阱（32）提高的鋁含量。