[實(shí)用新型]一種提高黃綠光LED內(nèi)量子效率的外延結(jié)構(gòu)有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201821088019.6 | 申請(qǐng)日： | 2018-07-10 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN208738288U | 公開（公告）日： | 2019-04-12 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 寧如光;林曉珊;徐培強(qiáng);劉芬;吳春壽;楊琪;熊歡 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 南昌凱迅光電有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01L33/06 | 分類號(hào)： | H01L33/06;H01L33/14;H01L33/30 |
| 代理公司： | 南昌大牛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 36135 | 代理人： | 喻莎 |
| 地址： | 330100 江西省南*** | 國省代碼： | 江西;36 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 限制層 源層 內(nèi)量子效率 波導(dǎo)層 本實(shí)用新型 外延結(jié)構(gòu) 諧振隧道 不對(duì)稱 黃綠光 襯底 勢(shì)壘 電子空穴復(fù)合 空穴 電流擴(kuò)展層 耦合 反射層 緩沖層 量子阱 與非 阻擋 | ||
本實(shí)用新型公開了一種提高黃綠光LED內(nèi)量子效率的外延結(jié)構(gòu)，包括GaAs襯底，其中：所述GaAs襯底上依次設(shè)有緩沖層、AlGaAs/AlAs(DBR)反射層、n?AlInP限制層、n?AlGaInP波導(dǎo)層、不對(duì)稱諧振隧道、非摻AlInP限制層Ⅰ、MQW有源層、非摻AlInP限制層Ⅱ、p?AlGaInP波導(dǎo)層、p?AlInP限制層和p?GaP電流擴(kuò)展層。本實(shí)用新型通過在n?AlGaInP波導(dǎo)層與非摻AlInP限制層Ⅰ之間插入一層不對(duì)稱諧振隧道，與MQW有源層量子阱耦合后，形成一道勢(shì)壘，該勢(shì)壘能通過電子，阻擋空穴，增加進(jìn)入MQW有源層的電子數(shù)目，提高M(jìn)QW有源層內(nèi)電子空穴復(fù)合幾率，從而提高內(nèi)量子效率。
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體二極管技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高黃綠光LED 內(nèi)量子效率的外延結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)
發(fā)光二極管(LED)的量子效率由外量子效率和內(nèi)量子效率兩方面決定，內(nèi)量子效率是指從電極注入的載流子在發(fā)光區(qū)內(nèi)復(fù)合產(chǎn)生光子的效率，外量子效率是指發(fā)光區(qū)內(nèi)復(fù)合產(chǎn)生的光子輸出到器件外的效率。其中，決定器件內(nèi)量子效率的主要因素是發(fā)光區(qū)的載流子數(shù)目和電子空穴對(duì)復(fù)合的幾率。AlGaInP四元系黃綠光LED隨著波長的降低，內(nèi)量子效率下降明顯，已成為短波AlGaInP四元系LED光強(qiáng)無法提高的瓶頸，因此在提高其外量子效率的同時(shí)，也應(yīng)提高其內(nèi)量子效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，通過在n-AlGaInP波導(dǎo)層與非摻AlInP限制層Ⅰ之間插入一層不對(duì)稱諧振隧道，提高M(jìn)QW有源層內(nèi)電子空穴復(fù)合幾率，從而提高內(nèi)量子效率。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：一種提高黃綠光LED內(nèi)量子效率的外延結(jié)構(gòu)，包括GaAs襯底，其中：所述GaAs襯底上依次設(shè)有緩沖層、AlGaAs/AlAs(DBR) 反射層、n-AlInP限制層、n-AlGaInP波導(dǎo)層、不對(duì)稱諧振隧道、非摻AlInP 限制層Ⅰ、MQW有源層、非摻AlInP限制層Ⅱ、p-AlGaInP波導(dǎo)層、p-AlInP 限制層和p-GaP電流擴(kuò)展層，所述不對(duì)稱諧振隧道材料為(Al0.6Ga0.4)0.5In0.5P。
優(yōu)選的，緩沖層厚度為0.5μm，緩沖層摻雜濃度為5×1017cm-3，所述 AlGaAs/AlAs(DBR)反射層厚度為1.6μm，AlGaAs/AlAs(DBR)反射層摻雜濃度為2×1018cm-3，所述n-AlInP限制層厚度為0.5μm，n-AlInP限制層摻雜濃度為2×1018cm-3，所述n-AlGaInP波導(dǎo)層厚度為0.1μm，n-AlGaInP波導(dǎo)層摻雜濃度為3×1017cm-3。
優(yōu)選的，不對(duì)稱諧振隧道(105)厚度為0.1μm，所述非摻AlInP限制層Ⅰ(106)厚度為10nm，所述非摻AlInP限制層Ⅱ(108)厚度為10nm。
優(yōu)選的，MQW有源層(107)包括30層量子阱和30層量子壘，量子壘的材料為(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P，量子阱的材料為(Al0.34Ga0.66)0.5In0.5P。
優(yōu)選的，MQW有源層(107)厚度為600nm，每一層量子阱和量子壘的厚度均為10nm。
優(yōu)選的，p-AlGaInP波導(dǎo)層厚度0.1μm，p-AlGaInP波導(dǎo)層摻雜濃度為5 ×1017cm-3，所述p-AlInP限制層厚度為0.8μm，p-AlInP限制層摻雜濃度為6 ×1017cm-3，所述p-GaP電流擴(kuò)展層厚度為5μm，p-GaP電流擴(kuò)展層摻雜濃度大于1×1018cm-3。
本實(shí)用新型的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)：
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