CN114843378B 一种多量子阱基发光二极管及其制备方法 （江西兆驰半导体有限公司）

US2008144685A1,2008.06.19本发明公开了一种多量子阱基发光二极管层包括若干周期交替堆叠的量子阱层和量子垒于N型GaN层之上；第一量子阱子层包括第一GaN层以及设于第一GaN层之上的第二GaN层，第一GaN层设于N型GaN层之上；第三量子阱子层包括第一InGaN层以及设于第一InGaN层之上的第二InGaN层，第一InGaN层设于第二量子阱子层之上，本发明能够解决现有技术中低温生长的InGaN量子阱层降低了多量子阱层的晶体质量，影响多量子阱基发光二极管的发光效率的技术2其中，所述多量子阱层包括若干周期交替堆叠的量子阱层和所述第一量子阱子层包括第一GaN层以及设于所述第一GaN层之上的第二GaN层，所述所述第三量子阱子层包括第一InGaN层以及设于所述第一InGaN层之上的第二InGaN4.根据权利要求1所述的多量子阱基发光二极管，其特征在于生长的GaN薄膜层，生长温度为820-880℃,所述第二GaN层为温度逐渐降低生长的GaN薄膜5.根据权利要求1所述的多量子阱基发光二极管，温生长的InGaN薄膜层，生长温度为750-830℃,所述第二InGaN层为温度逐渐升高生长的6.根据权利要求5所述的多量子阱基发光二极管，其特征7.根据权利要求1所述的多量子阱基发光二极管，8.一种多量子阱基发光二极管的制备方法，其特征在于，在所述N型GaN层上外延生长多量子阱层，其中，所述多量子包括第一GaN层以及生长于所述第一GaN层之上的第二GaN层，所述第一GaN层生长于所述N型GaN层之上，所述第三量子阱子层包括第一InGaN层以及生长于所述第一InGaN层之上的3述第一量子阱子层一侧向远离所述第一量子阱子层一侧逐将温度加热至820-880℃,压力设置至100-500Torr，在N型GaN层上外延生长第一GaN将温度设置为750-830℃,压力设置至100-500Torr，在所述第二量子阱子层上生长所4发光二极管(LED)、激光器(LD)和高电子迁移率晶体管(HEMT)等电子和光电子器件的理想[0003]目前比较常见的多量子阱基发光二极管为采用多量子阱层作为氮化镓基发光二致低温生长的InGaN量子阱层的晶体质量显著降低。这些晶体缺陷为非辐射复合提供了通[0004]因此，现有的多量子阱基发光二极管普遍存在低温生长的InGaN量子阱层降低了[0009]所述第一量子阱子层包括第一GaN层以及设于所述第一GaN层之上的第二GaN层，[0010]所述第三量子阱子层包括第一InGaN层以及设于所述第一InGaN层之上的第二5子层的晶格失配，进一步提高了第三量子阱子层的晶体质量，第三量子阱子层通过第一温度为750-830℃,所述第二InGaN层为温度逐渐升高生长的InGaN薄膜层，生长温度升高50-100℃。6[0026]将温度设置为750-830℃,压力设置至100-500Torr，在所述第二量子阱子层上生[0028]本发明的上述与/或附加的方面与优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得7[0042]其中，N型GaN层400上设有多量子阱层500，N型GaN层400提供的电子及P型GaN层层500包括若干周期交替堆叠的量子阱层510和量子垒层520，多量子阱层500的周期为5-子层511包括第一GaN层514以及设于第一GaN层514之上的第二GaN层515，第一GaN层514设8的缺陷，从而提高第一量子阱子层511的晶体质量，从而提高后续生长的外延层的晶体质的过程中于第一GaN层514上外延生长第二G型GaN层400与第三量子阱子层513之间的晶格失配，提高第三量子阱子层513的晶体质量，该第二量子阱子层512实在第二GaN层515生长完之后边降温边生长，生长温度下降20-50[0046]第一量子阱子层511和第二量子阱子层512的设置保证在生长第三量子阱子层513之前的晶体质量达到最优，以提高第三量子阱子层513的晶体质量，同时也缓解N型GaN层升温边生长形成的，生长温度升高50-100℃,升温速率为90-110℃/min，In组分为0.05-510的空穴电子辐射复合效率，避免仅低温生长InGaN层作为量子阱层510，增加量子阱层510晶体缺陷，增加电子与空穴的非辐射复合效率，降低多量子阱基发光二极管的发光效[0048]具体地，将温度设置为750-830℃,压力设置至100-500Torr，在第二量子阱子层110℃/min，生长温度升高50-100℃,在升温的过程中于第一InGaN层516上外延生长第二一GaN层514和第二GaN层515以提高第二量子阱子层512之前的晶体质量，以利于后续外延9子阱子层512为从GaN材料逐渐过渡至InGaN材料，减少GaN薄膜层与InGaN薄膜层的晶格失的晶体质量，第三量子阱子层513通过第一InGaN层516来提高In原子的并入，并通过第二提升了发光二极管的效率，避免仅低温生长InGaN层作为量子阱层510造成量子阱层510的层515的生长温度为自850℃下降至810℃,边下降边生长，第二量子阱子层512的生长温度517的生长温度为自795℃上升至870℃。效率，该电子阻挡层600为AlxInyGa1-x-yN薄膜层，其厚度为10-40nm，其中，Al的组分x为[0053]另外，电子阻挡层600上设有P型GaN层700，P型GaN层700提供空穴给多量子阱层度设置为900-1050℃,压力设置至100-600Torr，掺杂剂为Mg，掺杂浓度为1×1019-1×阱子层的晶体质量，第三量子阱子层通过第一InGaN层来提高In原子的并入，并通过第二二极管的效率。从而解决了普遍存在的低温生长的InGaN量子阱层降低了多量子阱层的晶发光二极管与第一实施例中的多量子阱基发光二第一GaN层的生长温度为850℃,第二GaN层的生长温度为自850℃下降至810℃,边下降边生长温度为795℃,第二InGaN层的生长温度为自795℃上升至870℃。发光二极管与第一实施例中的多量子阱基发光二第一GaN层的生长温度为850℃,第二GaN层的生长温度为自850℃下降至810℃,边下降边生长温度为795℃,第二InGaN层的生长温度为自795℃上升至870℃。发光二极管与第一实施例中的多量子阱基发光二一GaN层的生长温度为850℃,第二GaN层的生长温度为自850℃下降至810℃,边下降边生长温度为795℃,第二InGaN层的生长温度为自795℃上升至870℃。发光二极管与第一实施例中的多量子阱基发光二一GaN层的生长温度为850℃,第二GaN层的生长温度为自850℃下降至810℃,边下降边生长温度为795℃,第二InGaN层的生长温度为自795℃上升至870℃。发光二极管与第一实施例中的多量子阱基发光二[0069]第一GaN层的生长温度为845℃,第二GaN层的生长温度为自845℃下降至815℃,边长温度为795℃,第二InGaN层的生长温度为自795℃上升至870℃。发光二极管与第一实施例中的多量子阱基发光二[0072]第一GaN层的生长温度为855℃,第二GaN层的生长温度为自855℃下降至810℃,边长温度为795℃,第二InGaN层的生长温度为自795℃上升至870℃。发光二极管与第一实施例中的多量子阱基发光二[0082]结合实施例一、实施例二及实施例三数据可知，当量子阱层的厚度过厚时，从4:1，发光效率提升从1.5％降至1第一GaN层变薄将无法保证第二量子阱子层及第三量生长温度从850℃升高至855℃,后续第二GaN层的生长降温速度过快，导致第二GaN层的晶一GaN层的生长温度从850℃降低至845℃,导致第一GaN层的生长不够致密，导致第一量子[0087]请参阅图3，所示为本发明第八实施例提供的一种多量子阱基发光二极管的制备[0092]在缓冲层上生长非掺杂GaN层，具体为，将温度设置为1050-1200℃,压力设置至生长于所述N型GaN层之上，所述第三量子阱子层包括第一InGaN层以及生长于所述第一[0097]在N型GaN层上生长第一量子阱子层，第一量子阱子层包括第一GaN层及生长于第[0099]在第一量子阱子层上生长