一种GaN 基LED的PGaN外延结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种GaN基LED的PGaN外延结构，从下向上依次包括衬底、低温GaN缓冲层、第一GaN非掺杂层、N型GaN层、电子发射层、发光量子阱层、PAlGaN/PInGaN电子阻挡层、高温P型GaN层和P型接触层，其改进之处在于还包括第二GaN非掺杂层，第二GaN非掺杂层位于高温P型GaN层和P型接触层之间。本实用新型在接触层与高温PGaN中插入一层非故意掺杂u-GaN来引入一种量子隧穿效应，从而降低发光二极管PGaN与电极的欧姆电阻，增加LED外量子效率，并改善二极管的静电性能。
【专利说明】-种GaN基LED的PGaN外延结构
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种GaN基LED的PGaN外延结构。
【背景技术】
[0002] LED的应用越来越广泛，主要应用于IXD屏背光、LED照明、LED显示。商业化的产 品如蓝光及绿光发光二级管LED的应用无不说明了 III-V族元素所蕴藏的潜能。
[0003] 近十几年来为了开发高亮度发光二极管，世界各地相关研究的人员无不全力投 入，但依然存在发光强度低的问题。降低器件及系统热阻，从而减低温度；优化LED外延结 构，减少载流子泄漏提高注入比，增加辐射复合效率，是提高LED大功率下发光强度的两个 主要途径。PGaN结构及其外延生长方法一直是GaN (氮化镓）基LED研究的热点，是提高 GaN基LED外量子效率的关键。 实用新型内容
[0004] 本实用新型提供一种GaN基LED的PGaN外延结构，在接触层与高温PGaN中插入 一层非故意掺杂u-GaN来引入一种量子隧穿效应，从而降低发光二极管PGaN与电极的欧姆 电阻，增加 LED外量子效率，并改善二极管的静电性能。
[0005] 本实用新型所采取的技术方案是：
[0006] 一种GaN基LED的PGaN外延结构，从下向上依次包括衬底、低温GaN缓冲层、第一 GaN非掺杂层、N型GaN层、电子发射层、发光量子阱层、PAlGaN/PInGaN电子阻挡层、高温P 型GaN层和P型接触层，其改进之处在于还包括第二GaN非掺杂层，第二GaN非掺杂层位于 高温P型GaN层和P型接触层之间。
[0007] 优选为，第二GaN非掺杂层的厚度为5-50nm。
[0008] 进一步优选为，第二GaN非掺杂层的厚度为10_20nm。
[0009] 因高温GaN材料在非掺杂条件下呈现η型电阻，当在高温PGaN与P型电极接触层 中插入第二GaN非掺杂层之后，整个体系为p-n-p型隧穿结构，有助于电子更简单的从接触 层注入到PGaN，进而改善LED的发光效率与静电性能。
[0010] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
[0011] 本实用新型在接触层与高温PGaN中插入一层非故意掺杂u-GaN来引入一种量子 隧穿效应，从而降低发光二极管PGaN与电极的欧姆电阻，增加 LED外量子效率，并改善二极 管的静电性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0013] 图1是本实用新型的结构示意图。
[0014] 1、衬底；2、低温GaN缓冲层；3、第一 GaN非掺杂层；4、N型GaN层；5、电子发射层； 6、发光量子阱层；7、PAlGaN/PInGaN电子阻挡层；8、高温P型GaN层；9、第二GaN非掺杂层； 10、P型接触层。
【具体实施方式】
[0015] 一种GaN基LED的PGaN外延结构，从下向上依次包括衬底1、低温GaN缓冲层2、 第一 GaN非掺杂层3、N型GaN层4、电子发射层5、发光量子阱层6、PAlGaN/PInGaN电子阻 挡层7、高温P型GaN层8和P型接触层10,还包括第二GaN非掺杂层9,第二GaN非掺杂 层9位于高温P型GaN层8和P型接触层10之间。
[0016] 进一步优选的技术方案为，第二GaN非掺杂层9的厚度为5-50nm。
[0017] 更进一步优选的技术方案为，第二GaN非掺杂层9的厚度为10-20nm。
[0018] 因高温GaN材料在非掺杂条件下呈现η型电阻，本实用新型在接触层与高温PGaN 中插入一层非故意掺杂u-GaN来引入一种量子隧穿效应，当在高温PGaN与P型电极接触层 中插入第二GaN非掺杂层之后，整个体系为p-n-p型隧穿结构，降低了发光二极管PGaN与 电极的欧姆电阻，有助于电子从接触层注入到PGaN，增加 LED外量子效率，进而改善LED的 发光效率与静电性能。
【权利要求】
1. 一种GaN基LED的PGaN外延结构，从下向上依次包括衬底（1)、低温GaN缓冲层（2 )、 第一 GaN非掺杂层（3)、N型GaN层（4)、电子发射层（5)、发光量子阱层（6)、PAlGaN/PInGaN 电子阻挡层（7 )、高温P型GaN层（8 )和P型接触层（10 )，其特征在于其还包括第二GaN非 掺杂层（9)，所述第二GaN非掺杂层（9)位于高温P型GaN层（8)和P型接触层（10)之间。
2. 根据权利要求1所述的一种GaN基LED的PGaN外延结构，其特征在于：所述第二GaN 非掺杂层（9)的厚度为5-50nm。
3. 根据权利要求2所述的一种GaN基LED的PGaN外延结构，其特征在于：所述第二GaN 非掺杂层（9)的厚度为10-20nm。
【文档编号】H01L33/06GK203850328SQ201420196883
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】王爱民, 潘鹏, 袁凤坡, 王波, 周晓龙 申请人:同辉电子科技股份有限公司