一種驗證電流阻擋層效果的外延結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體固體照明、發光二極管領域，特別是一種驗證電流阻擋層效果的外延結構及其采用該外延結構制作的發光二極管。
【背景技術】
[0002]現今，氮化物發光二極管(LED)固體照明因其獨特的性能，已在照明方面實現廣泛的應用。傳統的氮化物發光二極管的電子數量和迀移率遠大于空穴，導致在多量子阱發光層復合完后仍有大量剩余電子，這些電子容易溢出于P型與空穴結合，產生非輻射復合，降低注入多量子講發光層的空穴數量，導致發光效率和強度下降，以及efficiency droop的產生。為了降低電子溢出至P型，一般在多量子阱結構之后生長一層摻Al的AlGaN電流阻擋層，借助AlGaN較高的勢皇阻擋電子向P型移動。但由于長完電流阻擋層后必須再生長P型氮化鎵層，難以測試溢出電子的數量，很難評估AlGaN電流阻擋層的阻擋電子的效果，導致較難設計和評估AlGaN電流阻擋層的效果。
[0003]鑒于現有技術中尚無有效驗證電流阻擋層效果的手段和方法。因此有必要提出一種驗證電流阻擋層效果的外延結構。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種驗證電流阻擋層效果的外延結構，依次包括襯底、u型氮化鎵、η型氮化鎵、多量子阱發光層(MQW)、EBL電流阻擋層、P型氮化鎵和P型接觸層，其特征在于:在傳統的電流阻擋層之后插入一層QWl JtSEBL電流阻擋效果驗證層，通過EBL電流阻擋效果驗證層和多量子層發光層的電致發光的強度比值的變化，測試電流阻擋層對電子的阻擋效果，以便于設計出電流阻擋效果最佳的電流阻擋層結構，提升發光二極管的發光效率和改善efficiency droop。
[0005]進一步地，根據本發明，所述EBL電流阻擋效果驗證層QWl材料為AlxInyGa1 x yN(0〈x〈l，0〈y〈l)o
[0006]進一步地，根據本發明，所述EBL電流阻擋效果驗證層QWl材料為InxGa1 XN
(0<χ<1)ο
[0007]進一步地，根據本發明，所述EBL電流阻擋效果驗證層QWl的InxGa1 XN材料的In組分為0.01彡X彡0.10或0.20彡x〈l，使得QWl的In組分與多量子阱發光層的InyGa1 yN的In組分為0.10<y<0.20不同，用于在電致發光譜區分多量子阱和EBL電流阻擋效果驗證層的發光峰，優選EBL電流阻擋效果驗證層QWl的InxGa1 XN材料的In組分x=0.30。
[0008]進一步地，根據本發明，所述EBL電流阻擋效果驗證層QWl的厚度為l~1000nm，優選QWl的厚度為5nm。
[0009]進一步地，根據本發明，所述EBL電流阻擋效果驗證層QWl為p型摻雜，摻雜濃度為 I X 118 -1 X 121Cm 3，優選摻雜濃度為 I X 119Cm 3。
[0010]進一步地，根據本發明，所述外延結構適合用于制作藍光發光二極管、綠光發光二極管或紫外發光二極管。
【附圖說明】
[0011]附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。此外，附圖數據是描述概要，不是按比例繪制。
[0012]圖1為本發明實施例一種驗證電流阻擋層效果的外延結構的結構示意圖。
[0013]圖2為本發明實施例一種驗證電流阻擋層效果的外延結構的原理示意圖。
[0014]附圖標注:100:襯底；101:u型氮化鎵；102:n型氮化鎵；103:多量子阱發光層；104 =EBL電流阻擋層；105:Qffl (EBL電流阻擋效果驗證層)；106:p型氮化鎵；107:p型接觸層。
【具體實施方式】
[0015]以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細描述，借此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現過程能充分理解并據以實施。需要知曉的是，本發明的實施方式不限于此。
實施例
[0016]本發明提出的一種制作藍光發光二極管中用于驗證電流阻擋層效果的外延結構，其示意圖如圖1所示，首先在襯底100上依次外延生長u型氮化鎵101、n型氮化鎵102、多量子阱發光層103和EBL電流阻擋層104，然后，在EBL電流阻擋層之后外延一層QWl即EBL電流阻擋效果驗證層105，接著，繼續外延P型氮化鎵106和P型接觸層107。
[0017]Qffl的EBL電流阻擋效果驗證層材料可以選擇AlxInyGa1 x yN (0〈x〈l，0〈y〈l)或InxGa1 ΧΝ (0〈χ〈1 )，本實施例優選InGaN材料，In組分為0.30，厚度為5nm，Mg摻雜濃度為I X 119Cm 3o EBL電流阻擋效果驗證層的原理如圖2所示，在多量子阱復合后剩余的電子有機會溢過EBL電流阻擋層，特別是在大電流注入的情況下，電子溢出的數量會更多，導致空穴注入的數量下降，引起發光效率下降和efficiency droop。電子和空穴注入多量子講，復合發出波長為A1的光，通過插入QWl即EBL電流阻擋效果驗證層，溢出的電子會落在QWl中，并與空穴結合發出波長為λ2的光，然后，對比λ 2/發光強度比值，可以計算出從電子阻擋層溢出的電子比例，從而評估電子阻擋層的效果。通過對比不同EBL電流阻擋層的λ2/發光強度比值，即可設計出最佳的電流阻擋層，進而提升發光效率和發光強度，改善 efficiency droop。
[0018]需要說明的是，雖然上述實施例中提供的外延結構用于制作藍光發光二極管，其亦可用于制作綠光發光二極管或紫外發光二極管。
[0019]以上實施方式僅用于說明本發明，而并非用于限定本發明，本領域的技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，可以對本發明做出各種修飾和變動，因此所有等同的技術方案也屬于本發明的范疇，本發明的專利保護范圍應視權利要求書范圍限定。
【主權項】
1.一種驗證電流阻擋層效果的外延結構，從下至上包括襯底、U型氮化鎵、η型氮化鎵、多量子阱發光層、EBL電流阻擋層、P型氮化鎵和P型接觸層，其特征在于:在傳統的EBL電流阻擋層之后插入一層QWl JtSEBL電流阻擋效果驗證層，通過EBL電流阻擋效果驗證層和多量子層發光層的電致發光的強度比值的變化，測試電流阻擋層對電子的阻擋效果。2.根據權利要求1所述的一種驗證電流阻擋層效果的外延結構，其特征在于:所述EBL電流阻擋效果驗證層QWl的材料為AlxInyGa1 x yN (0〈x〈l，0〈y〈l)。3.根據權利要求1所述的一種驗證電流阻擋層效果的外延結構，其特征在于:所述EBL電流阻擋效果驗證層QWl的材料為InxGa1 ΧΝ (0〈χ〈1)。4.根據權利要求3所述的一種驗證電流阻擋層效果的外延結構，其特征在于:所述EBL電流阻擋效果驗證層QWl的InxGa1 XN材料的In組分為0.0l彡x彡0.10或0.20彡x〈l，使得QWl的In組分與多量子阱發光層的InyGa1 yN的In組分為0.10〈y〈0.20不同，用于在電致發光譜區分多量子阱和EBL電流阻擋效果驗證層的發光峰。5.根據權利要求1所述的一種驗證電流阻擋層效果的外延結構，其特征在于:所述EBL電流阻擋效果驗證層QWl的厚度為l~1000nm。6.根據權利要求1所述的一種驗證電流阻擋層效果的外延結構，其特征在于:所述EBL電流阻擋效果驗證層QWl為P型摻雜。7.根據權利要求6所述的一種驗證電流阻擋層效果的外延結構，其特征在于:所述P型摻雜濃度為I X 118 -1 X 121Cm 3。8.根據權利要求1所述的一種驗證電流阻擋層效果的外延結構，其特征在于:所述外延結構用于制作藍光發光二極管、綠光發光二極管或紫外發光二極管。
【專利摘要】本發明公開了一種驗證電流阻擋層效果的外延結構，依次包括襯底、u型氮化鎵、n型氮化鎵、多量子阱發光層、EBL電流阻擋層、p型氮化鎵和p型接觸層，其特征在于：在傳統的電流阻擋層之后插入一層QW1，作為EBL電流阻擋效果驗證層，通過EBL電流阻擋效果驗證層和多量子層發光層的電致發光的強度比值的變化，測試電流阻擋層對電子的阻擋效果，以便于設計出電流阻擋效果最佳的電流阻擋層結構，提升發光二極管的發光效率和改善efficiency？droop。
【IPC分類】H01L33/14, H01L21/66
【公開號】CN105185880
【申請號】CN201510492737
【發明人】尋飛林, 鄭錦堅, 李志明, 鄧和清, 杜偉華, 鐘志白, 伍明躍, 周啟倫, 林峰, 李水清
【申請人】廈門市三安光電科技有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月12日