一种新型黄绿光LED外延片的制作方法

本实用新型涉及半导体二极管技术领域，尤其涉及一种新型黄绿光led外延片。

背景技术：

led是一种可将电能转化为光能的电子器件，属于电致发光固态光源。与传统的光源相比，具有体积小、寿命长、电压低、节能和环保等优点，已经是新一代照明的主要光源。algainp四元系黄绿光led随着波长的变短，有源层内载流子的溢出迅速增加，在发光波长570nm时载流子溢出可占到总数的60％，严重影响内量子效率。

在半导体led中，电子的有效质量比空穴小很多，但迁移率比空穴大很多。没有被限制在有源层中的一些电子会在有源层之外复合发光，产生杂光，降低了有源层内电子空穴对复合几率，以致影响led的内量子效率。本实用新型通过对器件的结构进行优化，减小载流子溢出，从而提高有源层内电子空穴对复合几率，进而提高led的发光效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，由通过在p-(al0.7ga0.3)0.5in0.5p波导层与p-gap电流扩展层之间插入一层p-多量子势垒(mqb)电子阻挡层，利用多量子势垒对电子的量子反射作用，阻挡mqw有源层中溢出的电子，通过对量子势垒中阱的厚度设计诱导电子回到mqw有源层中，从而提高电子与空穴对在量子阱中的复合几率，进而提高发光效率。

本实用新型的技术方案如下：一种新型黄绿光led外延片，包括gaas衬底，其中：所述gaas衬底上依次设有缓冲层、algaas/alasdbr反射层、n-alinp限制层、n-(al0.7ga0.3)0.5in0.5p波导层、mqw有源层、p-(al0.7ga0.3)0.5in0.5p波导层、p-mqb层和p-gap电流扩展层。

优选的，缓冲层厚度为0.5μm，缓冲层掺杂浓度为3～7×10¹⁷cm^-3，所述algaas/alasdbr反射层厚度为1.6μm，algaas/alasdbr反射层掺杂浓度为2～5×10¹⁸cm^-3，所述n-alinp限制层厚度为0.5μm，n-alinp限制层掺杂浓度为1～5×10¹⁸cm^-3，所述n-(al0.7ga0.3)0.5in0.5p波导层厚度为0.1μm，n-(al0.7ga0.3)0.5in0.5p波导层掺杂浓度为2～4×10¹⁷cm^-3。

优选的，所述mqw有源层包括30层阱和30层垒，所述mqw有源层厚度为600nm，每一层阱和垒的厚度均为10nm。

优选的，所述p-(al0.7ga0.3)0.5in0.5p波导层厚度为0.1μm，p-(al0.7ga0.3)0.5in0.5p波导层掺杂浓度为3～7×10¹⁷cm^-3。

优选的，所述p-mqb层包括1层垒ⅰ、3层阱和3层垒ⅱ，所述p-mqb层厚度为160nm，垒ⅰ的厚度为100nm，每一层阱(107-2)的厚度依次为20nm、15nm、10nm，垒ⅱ(107-3)的厚度均为10nm，所述p-mqb层掺杂浓度为4～8×10¹⁷cm^-3。

优选的，所述p-gap电流扩展层厚度为5μm，p-gap电流扩展层掺杂浓度大于1×10¹⁸cm^-3。

本实用新型的技术效果和优点：

1、p-mqb层中垒ⅰ设计的比较厚，可以避免低能电子的隧穿效应。

2、p-mqb层中阱和垒ⅱ交替生长的周期结构，可以阻挡有源层中溢出的电子。

3、通过对量子势垒中阱的厚度设计诱导电子回到mqw有源层中，从而提高电子与空穴对在量子阱中的复合几率，进而提高发光效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的mqw有源层剖面图。

图3为本实用新型的p-mqb层剖面图。

图4为本实用新型黄绿光led外延片的结构设计示意图。

图中：100-gaas衬底；101-缓冲层；102-algaas/alasdbr反射层；103-n-alinp限制层；104-n-(al0.7ga0.3)0.5in0.5p波导层；105-mqw有源层；106-p-(al0.7ga0.3)0.5in0.5p波导层；107-p-mqb层；108-p-gap电流扩展层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1，请参阅图1，一种新型黄绿光led外延片，包括gaas衬底(100)，其中：所述gaas衬底(100)上依次设有缓冲层(101)、algaas/alasdbr反射层(102)、n-alinp限制层(103)、n-(al0.7ga0.3)0.5in0.5p波导层(104)、mqw有源层(105)、p-(al0.7ga0.3)0.5in0.5p波导层(106)、p-mqb层(107)和p-gap电流扩展层(108)。

实施例2，请参阅图1和图4，一种新型黄绿光led外延片，其中：缓冲层(101)厚度为0.5μm，缓冲层(101)掺杂浓度为3～7×10¹⁷cm^-3，所述algaas/alasdbr反射层(102)厚度为1.6μm，algaas/alasdbr反射层(102)掺杂浓度为2～5×10¹⁸cm^-3，所述n-alinp限制层(103)厚度为0.5μm，n-alinp限制层(103)掺杂浓度为1～5×10¹⁸cm^-3，所述n-(al0.7ga0.3)0.5in0.5p波导层(104)厚度为0.1μm，n-(al0.7ga0.3)0.5in0.5p波导层(104)掺杂浓度为2～4×10¹⁷cm^-3。其余同实施例1。

实施例3，请参阅图1和图2，一种新型黄绿光led外延片，其中：所述mqw有源层(105)包括30层阱(105-1)和30层垒(105-2)，所述mqw有源层(105)厚度为600nm，每一层阱(105-1)和垒(105-2)的厚度均为10nm。其余同实施例1。

实施例4，请参阅图1和图4，一种新型黄绿光led外延片，其中：所述p-(al0.7ga0.3)0.5in0.5p波导层(106)厚度0.1μm，p-(al0.7ga0.3)0.5in0.5p波导层(106)掺杂浓度为3～7×10¹⁷cm^-3。其余同实施例1。

实施例5，请参阅图3和图4，一种新型黄绿光led外延片，其中：所述p-mqb层(107)包括1层垒ⅰ(107-1)、3层阱(107-2)和3层垒ⅱ(107-3)，所述p-mqb层(107)厚度为160nm，垒ⅰ(107-1)的厚度为100nm，每一层阱(107-2)的厚度依次为20nm、15nm、10nm，垒ⅱ(107-3)的厚度均为10nm，所述p-mqb层掺杂浓度为4～8×10¹⁷cm^-3。其余同实施例1。

实施例6，请参阅图1和图4，一种新型黄绿光led外延片，其中：所述p-gap电流扩展层(108)厚度为5μm，p-gap电流扩展层(108)掺杂浓度大于1×10¹⁸cm^-3。其余同实施例1。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。