一種GaN 基LED的PGaN外延結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種GaN基LED的PGaN外延結構，從下向上依次包括襯底、低溫GaN緩沖層、第一GaN非摻雜層、N型GaN層、電子發射層、發光量子阱層、PAlGaN/PInGaN電子阻擋層、高溫P型GaN層和P型接觸層，其改進之處在于還包括第二GaN非摻雜層，第二GaN非摻雜層位于高溫P型GaN層和P型接觸層之間。本實用新型在接觸層與高溫PGaN中插入一層非故意摻雜u-GaN來引入一種量子隧穿效應，從而降低發光二極管PGaN與電極的歐姆電阻，增加LED外量子效率，并改善二極管的靜電性能。
【專利說明】-種GaN基LED的PGaN外延結構
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種GaN基LED的PGaN外延結構。
【背景技術】
[0002] LED的應用越來越廣泛，主要應用于IXD屏背光、LED照明、LED顯示。商業化的產 品如藍光及綠光發光二級管LED的應用無不說明了 III-V族元素所蘊藏的潛能。
[0003] 近十幾年來為了開發高亮度發光二極管，世界各地相關研究的人員無不全力投 入，但依然存在發光強度低的問題。降低器件及系統熱阻，從而減低溫度；優化LED外延結 構，減少載流子泄漏提高注入比，增加輻射復合效率，是提高LED大功率下發光強度的兩個 主要途徑。PGaN結構及其外延生長方法一直是GaN (氮化鎵）基LED研究的熱點，是提高 GaN基LED外量子效率的關鍵。 實用新型內容
[0004] 本實用新型提供一種GaN基LED的PGaN外延結構，在接觸層與高溫PGaN中插入 一層非故意摻雜u-GaN來引入一種量子隧穿效應，從而降低發光二極管PGaN與電極的歐姆 電阻，增加 LED外量子效率，并改善二極管的靜電性能。
[0005] 本實用新型所采取的技術方案是：
[0006] 一種GaN基LED的PGaN外延結構，從下向上依次包括襯底、低溫GaN緩沖層、第一 GaN非摻雜層、N型GaN層、電子發射層、發光量子阱層、PAlGaN/PInGaN電子阻擋層、高溫P 型GaN層和P型接觸層，其改進之處在于還包括第二GaN非摻雜層，第二GaN非摻雜層位于 高溫P型GaN層和P型接觸層之間。
[0007] 優選為，第二GaN非摻雜層的厚度為5-50nm。
[0008] 進一步優選為，第二GaN非摻雜層的厚度為10_20nm。
[0009] 因高溫GaN材料在非摻雜條件下呈現η型電阻，當在高溫PGaN與P型電極接觸層 中插入第二GaN非摻雜層之后，整個體系為p-n-p型隧穿結構，有助于電子更簡單的從接觸 層注入到PGaN，進而改善LED的發光效率與靜電性能。
[0010] 采用上述技術方案所產生的有益效果在于：
[0011] 本實用新型在接觸層與高溫PGaN中插入一層非故意摻雜u-GaN來引入一種量子 隧穿效應，從而降低發光二極管PGaN與電極的歐姆電阻，增加 LED外量子效率，并改善二極 管的靜電性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0013] 圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0014] 1、襯底；2、低溫GaN緩沖層；3、第一 GaN非摻雜層；4、N型GaN層；5、電子發射層； 6、發光量子阱層；7、PAlGaN/PInGaN電子阻擋層；8、高溫P型GaN層；9、第二GaN非摻雜層； 10、P型接觸層。
【具體實施方式】
[0015] 一種GaN基LED的PGaN外延結構，從下向上依次包括襯底1、低溫GaN緩沖層2、 第一 GaN非摻雜層3、N型GaN層4、電子發射層5、發光量子阱層6、PAlGaN/PInGaN電子阻 擋層7、高溫P型GaN層8和P型接觸層10,還包括第二GaN非摻雜層9,第二GaN非摻雜 層9位于高溫P型GaN層8和P型接觸層10之間。
[0016] 進一步優選的技術方案為，第二GaN非摻雜層9的厚度為5-50nm。
[0017] 更進一步優選的技術方案為，第二GaN非摻雜層9的厚度為10-20nm。
[0018] 因高溫GaN材料在非摻雜條件下呈現η型電阻，本實用新型在接觸層與高溫PGaN 中插入一層非故意摻雜u-GaN來引入一種量子隧穿效應，當在高溫PGaN與P型電極接觸層 中插入第二GaN非摻雜層之后，整個體系為p-n-p型隧穿結構，降低了發光二極管PGaN與 電極的歐姆電阻，有助于電子從接觸層注入到PGaN，增加 LED外量子效率，進而改善LED的 發光效率與靜電性能。
【權利要求】
1. 一種GaN基LED的PGaN外延結構，從下向上依次包括襯底（1)、低溫GaN緩沖層（2 )、 第一 GaN非摻雜層（3)、N型GaN層（4)、電子發射層（5)、發光量子阱層（6)、PAlGaN/PInGaN 電子阻擋層（7 )、高溫P型GaN層（8 )和P型接觸層（10 )，其特征在于其還包括第二GaN非 摻雜層（9)，所述第二GaN非摻雜層（9)位于高溫P型GaN層（8)和P型接觸層（10)之間。
2. 根據權利要求1所述的一種GaN基LED的PGaN外延結構，其特征在于：所述第二GaN 非摻雜層（9)的厚度為5-50nm。
3. 根據權利要求2所述的一種GaN基LED的PGaN外延結構，其特征在于：所述第二GaN 非摻雜層（9)的厚度為10-20nm。
【文檔編號】H01L33/06GK203850328SQ201420196883
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年4月22日 優先權日:2014年4月22日
【發明者】王愛民, 潘鵬, 袁鳳坡, 王波, 周曉龍 申請人:同輝電子科技股份有限公司