11Vcm3O
[0035]本例I个周期的缓冲插入层6总厚度为135nm。
[0036]实施例3
[0037]本例的衬底1、氮化镓二维晶体层2、非掺杂的氮化镓层3、N型氮化镓搀杂层4及P型氮化镓搀杂层8与实施例1相同。
[0038]本例的下量子阱结构5为10个周期，每个周期包括一个氮化镓皇层51和一个氮化铟镓阱层52，上量子阱结构7为8个周期，每个周期与下量子阱结构5的一个周期相同。
[0039]本例的缓冲插入层6为3个周期，每个周期包括一个P型氮化镓搀杂层61、一个P型氮化铟镓搀杂层62和一个N型氮化镓搀杂层63。缓冲插入层6的各周期均相同。
[0040]其中P型氮化镓搀杂层61，厚度为30nm，搀入镁Mg，搀杂浓度为30X 11Vcm3;
[0041]本例缓冲插入层6的一个P型氮化铟镓搀杂层62，厚度为7nm，搀入镁Mg，搀杂浓度为 1X 11Vcm3;
[0042]本例缓冲插入层6的一个N型氮化镓搀杂层63，厚度为35nm，搀入硅Si，搀杂浓度为 5 X 11Vcm3。
[0043]本例3个周期的缓冲插入层6总厚度为226nm。
[0044]实施例4
[0045]本例的衬底1、氮化镓二维晶体层2、非掺杂的氮化镓层3、N型氮化镓搀杂层4及P型氮化镓搀杂层8与实施例1相同。
[0046]本例的下量子阱结构5为8个周期，每个周期包括一个氮化镓皇层51和一个氮化铟镓阱层52，上量子阱结构7为3个周期，每个周期与下量子阱结构5的一个周期相同。
[0047]本例的缓冲插入层6为5个周期，每个周期包括一个P型氮化镓搀杂层61、一个P型氮化铟镓搀杂层62和一个N型氮化镓搀杂层63。
[0048]其中P型氮化镓搀杂层61，厚度为45nm，搀入镁Mg，搀杂浓度为20X 11Vcm3;
[0049]本例缓冲插入层6的一个P型氮化铟镓搀杂层62，厚度为10nm，搀入镁Mg，搀杂浓度为 8 X 11Vcm3;
[0050]本例缓冲插入层6的一个N型氮化镓搀杂层63，厚度为50nm，搀入硅Si，搀杂浓度为 9 X 11Vcm3。
[0051]本例5个周期的缓冲插入层总厚度为525nm。
[0052]对比例
[0053]本氮化镓发光二极管的外延结构对比例衬底1、氮化镓二维晶体层2、非掺杂的氮化镓层3、N型氮化镓搀杂层4及P型氮化镓搀杂层8与实施例1相同。有9个周期的量子阱结构，且每一个周期的量子阱结构与实施例1的下量子阱结构5或上量子阱结构7的一个周期相同。但是对比例没有缓冲插入层。
[0054]为了比较本实用新型实施例的效果，上述实施例1至4和对比例制作成350 μ mX 350 μ m的发光二极管芯片，工作电压为3.12V，通入电流密度由20mA逐渐增加至350mA，其发光效率的变化曲线如图4所示，图4的横坐标为电流密度，单位为mA，纵坐标为发光效率，单位为％，图中实施例1所得曲线用?的连线表示，对比例所得曲线用■连线表示。由图4可见，本实用新型实施例1在电流密度由20mA增至350mA的过程中，发光效率持续提高，电流密度达350mA时发光效率超过55%。而没有缓冲插入层的对比例在电流密度达到250mA时发光效率最高为42%，电流密度继续增加时，发光效率降低，电流密度达350mA时，其发光效率降至38%，显著低于本实用新型实施例1。实施例2至4所得外延结构的使用情况与实施例1相似。
[0055]上述实施例，仅为对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本实用新型并非限定于此。凡在本实用新型的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种氮化镓发光二极管的外延结构，包括衬底(I )，以及依次生长在衬底(I)上的氮化镓二维晶体层(2)、非掺杂的氮化镓层(3)、N型氮化镓搀杂层(4)、多个周期的量子阱结构及P型氮化镓搀杂层(8)，所述量子阱结构每个周期包括一个氮化镓皇层和一个氮化铟镓阱层，其特征在于: 在所述多个周期的量子阱结构中间插入缓冲插入层(6) ;N个周期的下量子阱结构(5)之上为M个周期的缓冲插入层(6)，缓冲插入层之上为η个周期的上量子阱结构(7) ;Ν为4?10的整数，η为I?8的整数，N彡(Ν+η) /2，M为I?5的整数。
2.根据权利要求1所述的氮化镓发光二极管的外延结构，其特征在于: 所述缓冲插入层(6)每个周期包括一个P型氮化镓搀杂层(61)、一个P型氮化铟镓搀杂层(62)和一个N型氮化镓搀杂层(63)。
3.根据权利要求2所述的氮化镓发光二极管的外延结构，其特征在于: 所述缓冲插入层(6)的一个P型氮化镓搀杂层(61)，厚度为10?50nm ； 所述缓冲插入层(6)的一个P型氮化铟镓換杂层(62)，厚度为5?15nm ； 所述缓冲插入层(6)的一个N型氮化镓搀杂层(63)，厚度为20?70nm。
4.根据权利要求3所述的氮化镓发光二极管的外延结构，其特征在于: 所述I?5个周期的缓冲插入层(6)总厚度为35?675nm。
5.根据权利要求1所述的氮化镓发光二极管的外延结构，其特征在于: 所述N为5?10的整数，η为I?4的整数。
6.根据权利要求1所述的氮化镓发光二极管的外延结构，其特征在于: 所述缓冲插入层(6)中各个周期的P型氮化镓搀杂层(61)相同，各个周期的P型氮化铟镓搀杂层(62 )相同，各个周期的N型氮化镓搀杂层(63 )相同。
7.根据权利要求1所述的氮化镓发光二极管的外延结构，其特征在于: 所述下量子讲结构(5)和上量子讲结构(7)的一个氮化镓皇层厚度为10?12nm，一个氮化铟镓讲层厚度为2?3nm。
【专利摘要】本实用新型为一种氮化镓发光二极管的外延结构，在多个周期的量子阱结构中间插入缓冲插入层；N＝4～10个周期的下量子阱结构之上为M＝1～5个周期的缓冲插入层，其上为n＝1～8个周期的上量子阱结构。N≥(N+n)/2。缓冲插入层每个周期包括P型氮化镓搀杂层、P型氮化铟镓搀杂层和N型氮化镓搀杂层各一个。P型氮化镓搀杂层和P型氮化铟镓搀杂层中搀杂元素为镁、N型氮化镓搀杂层中搀杂元素为硅。缓冲插入层总厚度为35～675nm。本新型缓冲插入层防止电子越过有源区进入P型掺杂区与空穴复合，提高发光效率，当电流密度增加至250mA以上，发光效率持续增加，可达55％；发光二极管发光均匀性得到改善；易于推广应用。
【IPC分类】H01L33-14, H01L33-06
【公开号】CN204577452
【申请号】CN201520255465
【发明人】于浩
【申请人】广西盛和电子科技股份有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月24日