[發明專利]半導體層序列

有效

• 申請號: 201780053822.8
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN109690793B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 維爾納·貝格鮑爾;約阿希姆·赫特功
• 申請（專利權）人: 歐司朗光電半導體有限公司
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/32;H01L33/04;H01L33/14;H01L33/00;H01L33/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 丁永凡;蔣靜靜

在一個實施方式中，半導體層序列基于AlInGaN并且設置用于光電子半導體芯片并且以所提出的順序從n型傳導的n型側起觀察具有如下層：?由AlGaN構成的前勢壘層，?由InGaN構成的、具有第一帶隙的前量子阱，所述前量子阱不設計用于產生輻射，?多量子阱結構，所述多量子阱結構具有多個交替的主量子阱和主勢壘層，所述主量子阱具有第二帶隙，由InGaN構成，所述主勢壘層由AlGaN或AlInGaN構成，其中第二帶隙大于第一帶隙，并且主量子阱設計用于產生如下輻射，所述輻射具有在365nm和490nm之間的最大強度的波長，其中包括邊界值，和?由AlGaN構成的電子阻擋層，其中前勢壘層的鋁含量和厚度的乘積是主勢壘層的鋁含量和厚度的乘積的至少1.3倍。

技術領域

提出一種半導體層序列。

發明內容

待實現的目的在于：提出一種用于產生短波輻射的高質量的半導體層序列。

該目的尤其通過根據本發明的半導體層序列來實現。優選的改進形式在下文中描述。

根據至少一個實施方式，半導體層序列基于AlInGaN。這就是說，半導體層序列的各個層由Al_xIn_yGa_1-x-yN構成，其中0 ≤ x ≤ 1、0 ≤ y ≤ 1并且0 ≤ x+y 1。在此，附加地能夠存在摻雜劑，如硅或鎂。然而，為了簡單起見，僅說明半導體層序列的晶格的主要組成部分，即Al、In、Ga和N，即使所述組成部分通過少量其他元素取代也如此。特別地，在下文中，當雜質或混合物占AlInGaN的份額至多為0.1質量%時不考慮所述雜質或混合物。

根據至少一個實施方式，半導體層序列包括前勢壘層。前勢壘層由AlGaN構成。在此，前勢壘層的鋁含量優選為至少2%或20%和/或至多50%或40%或30%。特別地，鋁含量在20%和30%之間，其中包括邊界值。前勢壘層優選沒有銦。在本文中，百分比數據代表Al_xIn_yGa_1-x-yN中的下標x、y。例如30%的鋁含量表示：x=0.30，關于y相應地適用于銦含量。

可選地，可行的是：前勢壘層具有少量的銦進而由Al_xIn_yGa_1-x-yN構成。在該情況下，上述值在AlGaN前勢壘層的情況下以相同的方式適用于鋁。銦含量優選為至多1%或0.5%或0.2%。

根據至少一個實施方式，前勢壘層具有至少1nm或2.5nm和/或至多4nm或10nm的厚度。特別地，前勢壘層的厚度為2.5nm和3.5nm之間，其中包括邊界值。

根據至少一個實施方式，半導體層序列包括前量子阱層。前量子阱層由InGaN形成。前量子阱層具有第一帶隙，第一發射能量可與所述第一帶隙相關聯。可行的是：前量子阱在半導體層序列常規使用時不設計用于產生輻射。這就是說，在該情況下在前量子阱中在半導體層序列常規使用時不產生輻射或不產生顯著的輻射份額，并且前量子阱能夠稱作為暗的量子阱。替選地，可行的是：前量子阱例如在與主量子阱不同波長的情況下有助于產生輻射。

根據至少一個實施方式，前量子阱具有至少0.2%或1%或2%的銦含量或替選地沒有銦。替選地或附加地，前量子阱的銦含量為至多6%或15%。特別地，銦含量在4%和5.5%之間，其中包括邊界值。尤其優選地，前量子阱沒有鋁。

根據至少一個實施方式，前量子阱具有至少1.5nm或2.2nm和/或至多5nm或3.4nm的厚度。特別地，前量子阱的厚度在2.4nm和2.8nm之間，其中包括邊界值。