CN103548156B - 具有极化控制的发光二极管 - Google Patents

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Abstract

提供一种改进的发光异质结构。该异质结构包括有源区，该有源区具有一组势垒层和一组量子阱，每个量子阱与势垒层邻接。量子阱具有位于其中的δ掺杂的p型子层，其导致量子阱的带结构的改变。该改变可以减小量子阱中的极化效应，这可以提供来自有源区的改进的光发射。

Description

具有极化控制的发光二极管
对相关申请的引用
本申请要求享有提交于2011年2月25日、名称为“Light Emitting Diode withPolarization Control”的共同未决的美国临时申请No.61/446516的权益，该申请通过引用并入本文。
技术领域
本公开总体涉及发光二极管，且更具体地涉及具有极化控制的发光二极管。
背景技术
发射处于蓝和深紫外波长的光的氮基发光二极管和激光器已经引起了极大的兴趣。这些器件能够结合到各种应用中，包括固态照明、生化检测、高密度数据存储等。然而，迄今为止，随着辐射波长被减小到紫外范围，氮基发光二极管和激光器的性能迅速地劣化。
现代的发光二极管（LED）由三个主要部件构成：电子供应层（例如，n型半导体）、空穴供应层（例如，p型半导体）以及它们之间的光生成结构。光生成结构生成光的相对较差的效率是改进器件生成具有更短波长的光的性能的显著障碍。该效率受到电子的迁移率与空穴的迁移率之间的较大差异的限制。由于电子比空穴更易迁移，电子比空穴更快速行进。
为了应对这一情况，一些方案将电子阻挡层结合在光生成结构与p型接触层之间。电子阻挡层使电子减速并且实现更高效的辐射复合。然而，电子阻挡层也增大了器件的串联电阻，并且在一定程度上，也对空穴提供了势垒（barrier）。许多方案将多个量子阱结合到光生成结构中以增大电子空穴对的集中。然而，这些方案仍然无法提供高效地生成更短波长的光的解决方案。由于电子和空穴的非辐射复合的量由位错（dislocation）确定，因此许多方案寻求改进器件中使用的材料的质量。无论如何，深UV LED的效率仍然较低。
开发UV LED的另一困难在于不足的空穴注入。迄今为止，镁（Mg）是最成功的受主，并且因此通常用于p型氮（N）化镓（Ga）层。用于该层的室温激活能可以高达两百五十毫电子伏特（meV），并且与AlGaN合金中的铝（Al）摩尔分数大致线性地增加。然而，大的受主激活能导致不足的空穴注入。这对于要求更高Al摩尔分数的更深UV LED来说尤其成立。
各种方案寻求提高p型镁掺杂的AlGaN层的传导率。在一个方案中，已经使用镁掺杂的AlGaN/GaN短周期超晶格（SPSL）（诸如340-350nm UV LED生长的镁掺杂的AlGaN/GaNSPSL）替代该层。在这种情况下，超晶格的周期充分小（例如，在四纳米以下），使得极化场对于SPSL中的微带的影响可以忽略。结果，p型SPSL的垂直传导不会被极化场降级。
另一方案使用镁掺杂的AlGaN/GaN大周期超晶格（LPSL）。在这种情况下，利用大于15nm的周期，价带不连续性和极化场能够增强AlGaN势垒中受主的电离并且将空穴转移至GaN阱中。然而，大的周期抑制了相邻阱之间的波函数耦合，这极大地减小了垂直传导率。结果，该LPSL方案仅能提高横向水平的p传导率。迄今为止，没有已知的方案成功使用p型LPSL用于深UV LED。
又一方案使用p-GaN/p-AlGaN单个异质结构以在界面处累积空穴。该方案的机制类似于LPSL方案。然而，由于p-GaN/p-AlGaN单个异质结构仅包括用于空穴传输的一个势垒，垂直传导率会由于界面处的高密度空穴累积、场辅助隧穿和热发射而极大地提高。结合了该方案的若干UV LED已经被提出，并且已经实现相当好的输出功率。然而，仍然期望改进UV LEDs的输出功率和/或效率。
发明内容
本发明的各方面提供一种改进的发光异质结构。该异质结构包括有源区，该有源区具有一组势垒层和一组量子阱，每个量子阱与势垒层邻接。量子阱具有位于其中的δ掺杂的p型子层，其导致量子阱的带结构的改变。
本发明的第一方面提供一种氮基发光异质结构，包括：电子供应层；空穴供应层；以及位于所述电子供应层与所述空穴供应层之间的有源区，所述有源区包括：一组势垒层；以及一组量子阱，每个量子阱与势垒层邻接并且具有位于其中的δ掺杂的p型子层。
本发明的第二方面提供一种发光异质结构，包括：有源区，所述有源区包括：一组势垒层；以及一组量子阱，每个量子阱与势垒层邻接并且具有位于其中的δ掺杂的p型子层。
本发明的第三方面提供一种制造氮基发光异质结构的方法，所述方法包括：形成有源区，所述有源区包括：一组势垒层；以及一组量子阱，每个量子阱与势垒层邻接并且具有位于其中的δ掺杂的p型子层。
本发明的说明性方面被设计用于解决在此描述的一个或多个问题和/或未论述的一个或多个其他问题。
附图说明
根据以下结合描绘本发明各个方面的附图给出的本发明各个方面的详细描述，将更加容易理解本公开的这些及其他特征。
图1示出根据一实施例的说明性发射器件的示意结构。
图2示出根据另一实施例的说明性发光异质结构。
图3示出根据又一实施例的说明性发光异质结构。
图4示出根据现有技术的有源区的一部分的模拟带图。
图5示出根据一实施例的有源区的一部分的说明性带图。
图6示出根据一实施例的用于制造电路的说明性流程图。
应注意，附图可以不是按比例的。附图旨在仅描绘本发明的典型方面，并且因此不应认为是限制本发明的范围。在附图中，同样的编号表示附图之间同样的元件。
具体实施方式
如上所述，本发明的各方面提出改进的发光异质结构。该异质结构包括有源区，该有源区具有一组势垒层和一组量子阱，每个量子阱与势垒层邻接。量子阱具有位于其中的δ掺杂的p型子层，其导致量子阱的带结构的改变。该改变会减小量子阱中极化的影响，这可以提供来自有源区的改进的光发射。如在此使用的，除非另外注明，词语“组”意味着一个或多个（即，至少一个），并且短语“任意解决方案”意味着任意现在已知或者以后开发的解决方案。
参照附图，图1示出根据一实施例的说明性发射器件10A的示意结构。在一实施例中，发射器件10A被配置作为发光二极管来工作。或者，发射器件10A可以被配置作为激光二极管（LD）来工作。在任一情况下，在发射器件10A的工作期间，施加与带隙相当的偏置导致从发射器件10A的有源区18发射电磁辐射。由发射器件10A发射的电磁辐射可以包括任意波长范围内的峰值波长，包括可见光、紫外辐射、深紫外辐射、红外光和/或类似物。
发射器件10A包括衬底12、与衬底12相邻的缓冲层14、与缓冲层14相邻的n型熔覆层16以及具有与n型熔覆层16相邻的n型侧19A的有源区18。并且，发射器件10A包括与有源区18的p型侧19B相邻的p型层20以及与p型层20相邻的p型熔覆层22。
在更特别的说明性实施例中，发射器件10A是基于III-V族材料的器件，其中各个层中的一些或全部由选自III-V族材料系的元素形成。在又一更特别的说明性实施例中，发射器件10A的各个层由基于氮化III族的材料形成。氮化III族材料包括一个或多个III族元素（例如，硼（B）、铝（Al）、镓（Ga）和铟（In））和氮（N），以使得为BWAlXGaYInZN，其中0≤W，X、Y、Z≤1，并且W+X+Y+Z=1。说明性的氮化III族材料包括具有任意摩尔分数的III族元素的AlN、GaN、InN、BN、AlGaN、AlInN、AlBN、AlGaInN、AlGaBN、AlInBN和AlGaInBN。
基于氮化III族的发射器件10A的说明性实施例包括由InyAlxGa1-x-yN、GazInyAlxB1-x-y-zN和AlxGa1-xN半导体合金等构成的有源区18。类似地，n型熔覆层16和p型层20两者均可由InyAlxGa1-x-yN合金、GazInyAlxB1-x-y-zN合金等构成。各个层16、18和20之间由x、y、z给出的摩尔分数可以改变。衬底12可以是蓝宝石、碳化硅（SiC）、硅（Si）、GaN、AlGaN、AlON、LiGaO2或者另一合适材料，并且缓冲层14可以由AlN、AlGaN/AlN超晶格和/或类似物构成。
如针对发射器件10A示出的，p型金属24可以附接于p型熔覆层22，而p型接触26可以附接于p型金属24。类似地，n型金属28可以附接于n型熔覆层16，而n型接触30可以附接于n型金属28。p型金属24和n型金属28可以分别形成与对应层22、16的欧姆接触。在一实施例中，p型金属24和n型金属28均包括若干传导和反射金属层，而n型接触30和p型接触26均包括高传导金属。在一实施例中，p型熔覆层22和/或p型接触26可以对于由有源区18生成的电磁辐射至少部分透明（例如，半透明或透明）。例如，p型熔覆层22和/或p型接触26可以包括短周期超晶格晶格结构，诸如至少部分透明的镁掺杂的AlGaN/AlGaN短周期超晶格结构（SPSL）。并且，p型接触26和/或n型接触30可以至少部分反射由有源区18生成的电磁辐射。在另一实施例中，n型熔覆层16和/或n型接触30可以由短周期超晶格（诸如AlGaN SPSL）形成，其对于由有源区18生成的电磁辐射至少部分透明。
如在此使用的，当层允许对应辐射波长范围中的至少一部分电磁辐射透过时，该层至少部分透明。例如，层可配置为对于与由在此描述的有源区发射的光（诸如紫外光或者深紫外光）的峰值发射波长相对应的辐射波长范围（例如，峰值发射波长+/-5纳米）至少部分透明。如在此使用的，如果层允许多于大致0.5%的辐射透过，则该层对于该辐射至少部分透明。在更加特别的实施例中，至少部分透明的层被配置为允许多于大致5%的辐射透过。类似地，当层反射相关电磁辐射（例如，具有接近有源区的峰值发射的波长的光）的至少一部分时，该层是至少部分反射的。在一实施例中，至少部分反射的层被配置为至少反射大致5%的辐射。
如进一步针对发射器件10A所示的，器件10A可经由接触26、30安装于基座36。在这一情况下，衬底12位于发射器件10A的顶部。就此而言，p型接触26和n型接触30均可以分别经由接触焊垫32、34附接于基座36。基座36可以由氮化铝（AlN）、碳化硅（SiC）和/或类似物形成。
发射器件10A的各个层中的任一层可以包括基本一致的组分或渐变（graded）的组分。例如，层可以包括在与另一层的异质界面处的渐变组分。在一实施例中，p型层20包括具有渐变组分的p型阻挡层。可以包括渐变组分以例如减小应力、改进载流子注入等。类似地，层可以包括具有多个周期的超晶格，其可以配置为减小应力等。在这一情况下，每个周期的组分和/或宽度可以在周期之间周期性或非周期性地变化。
图2示出根据另一实施例的说明性发光异质结构10B。所示的异质结构10B包括衬底12、与衬底12相邻的缓冲层14以及在缓冲层14上的应变缓解结构15。异质结构10B还包括电子供应层16、空穴供应层22和位于电子供应层16与空穴供应层22之间的有源区18。所示的异质结构10B还包括位于有源区18与空穴供应层22之间的电子阻挡层20，以及接触层26。
异质结构10B中的每一层可以配置为类似于针对器件10A（图1）描述的对应层。可以包括应变缓解结构15并将其配置为针对异质结构10B提供改进的材料质量。就此而言，应变缓解结构15可以包括任意类型的应变缓解结构，诸如超晶格（例如，长周期超晶格、短周期超晶格、包括渐变组分和/或在周期之间的可变组分的短或长周期超晶格）、具有宽势垒的多个量子阱、单一量子阱、具有突变或渐变异质界面的多层结构（例如，数百埃厚，非限制的）。应变缓解结构15可以包括任意组分，诸如AlN/GaN、AlN/AlGaN、AlGaN/AlGaN、AlInGaN/AlInGaN等。
电子供应层16和空穴供应层22也可以包括任意类型的电子/空穴供应层。例如，电子供应层16可以包括n型半导体，诸如n型接触层或n型熔覆层。类似地，空穴供应层22可以包括p型半导体，诸如p型接触层或p型熔覆层。附加地，空穴供应层22可包括多层结构，诸如镁掺杂的AlGaN/GaN或AlGaInN/AlInGaN短周期超晶格。每个供应层16、22可以包括例如，由氮与Ga、Al或In中的一个或多个形成的氮化III族。在一个实施例中，电子供应层16包括n型AlGaN熔覆层，并且空穴供应层22包括p型镁掺杂的AlGaN熔覆层。或者，可以使用锰（Mn）、铍（Be）、诸如Mg+O、Mg+Si的镁共掺杂剂和/或类似物掺杂空穴供应层22。
在一实施例中，空穴供应层22包括异质结构或超晶格，其包括一组量子阱和一组势垒。在该情况下，可以选择空穴供应层22中的量子阱和势垒的目标带不连续性以与用于量子阱的掺杂剂的激活能相符合（例如，对齐或基本对齐）。例如，可以选择目标价带不连续性，以使得势垒中的受主级与相邻量子阱的价能带边缘相符合。在更加特定的说明性实施例中，量子阱的目标价带不连续性和掺杂剂能级在大致三热能内（即，小于或等于）（即，在室温下3kT≈0.078eV的热能内）。
电子阻挡层20可以包括任意类型的电子阻挡层，诸如p型AlGaN层。在一个实施例中，电子阻挡层20包括渐变组分，随着电子阻挡层20更加接近有源区18，该渐变组分提供从用于空穴供应层22的组分至用于电子阻挡层20的组分的逐渐转变。例如，电子阻挡层20可以包括厚度大致为500埃的AlGaN组分，其中随着电子阻挡层20更加接近有源区18，Al组分从大致60%逐渐降低（例如，大致线性地）至5%。应理解，这仅是各种替代方式的示例。例如，取决于生长条件，电子阻挡层20中Al的分数可以随着电子阻挡层20更加接近有源区18而增加或降低。附加地，Al的含量可以在大致100%与大致0.1%之间变化。
图3示出根据又一实施例的说明性发光异质结构10C，其中使用渐变组分空穴供应层28代替图2的异质结构10B的空穴供应层22和电子阻挡层20。随着渐变组分空穴供应层28更加接近有源区18，渐变组分空穴供应层28所包括的渐变组分可从与接触层26相邻的空穴供应层组分（例如，p型AlGaN或AlGanN组分）转变到电子阻挡层组分（例如，p型AlGaN组分）。在一实施例中，空穴供应层28中Al和/或In的量可以随着空穴供应层28的宽度而增加/降低（例如，大致线性地）。例如，空穴供应层28可以包括大致100纳米的厚度，其中Al组分从大致0.1%增加到大致70%。
应理解，在此描述的发射器件10A和异质结构10B、10C的层配置仅是说明性的。就此而言，发射器件/异质结构可以包括替代的层配置、一个或多个附加层等。因此，虽然各个层被示为彼此紧邻（例如，彼此接触），但是应理解，一个或多个中间层可以存在于发射器件/异质结构中。例如，说明性的发射器件/异质结构可以包括在有源区18与空穴供应层22和电子供应层16的其中之一或两者之间的非掺杂层。
并且，发射器件/异质结构可以包括分布式布拉格反射器（DBR）结构，其可以配置为反射特定波长的光，诸如由有源区18发射的光，从而提高器件/异质结构的输出功率。例如，DBR结构可以位于空穴供应层22与有源区18之间。类似地，器件/异质结构可以包括位于空穴供应层22与有源区18之间的p型层。DBR结构和/或p型层可以包括基于由器件/异质结构生成的光的期望波长的任意组分。在一个实施例中，DBR结构包括Mg、Mn、Be、Mg+Si掺杂的p型组分。p型层可以包括p型AlGaN、AlInGaN和/或类似物。应理解，器件/异质结构可以包括DBR结构和p型层（其可以位于DBR结构与空穴供应层22之间）两者，或者可以仅包括DBR结构或p型层的其中之一。在一实施例中，在器件/异质结构中可以包括p型层以替代电子阻挡层20（图2）。在另一实施例中，p型层可以被包括在空穴供应层22与电子阻挡层20之间。
在此描述的异质结构/器件可以包括有源区18外部的一个或多个层，其具有配置为改进电子和空穴在有源区18（例如，其中的量子阱）中复合的效率的渐变组分。在一实施例中，渐变组分使电子在进入有源区18中的量子阱之前失去能量。例如，电子供应势垒层可以位于电子供应层16与有源区18之间，并且可以具有渐变组分，该渐变组合产生带结构分布以使得进入有源区18的电子具有与极性光学声子的能量大致相同的能量。类似地，空穴供应势垒层可以位于空穴供应层22与有源区18之间，并且可以具有渐变组分，该渐变组分产生带结构分布以使得进入有源区18的空穴具有与极性光学声子的能量大致相同的能量。以这一方式，异质结构/器件可以形成有源区18位于其内的势阱。如果存在，空穴供应势垒层可以位于空穴供应层22与电子阻挡层20之间。在这一情况下，可以调整有源区18与电子阻挡层20之间的组分差异以确保空穴仅经历极性光学声子的势差。
在一实施例中，在此描述的渐变层可以是超晶格层。并且，超晶格层可以被配置为例如减小相邻层的材料之间的应变。例如，超晶格层可以具有多个子层，其中两个相邻子层具有符号相反的应变。在一实施例中，相邻子层的材料和/或生长条件可以改变，以使得一个子层处在张力作用下，而相邻子层处在压力作用下。在这一情况下，两个相邻子层可以具有符号相反的应变诱生极化场。在一实施例中，各个应变的相对量值可以配置为基本相等。
在在此描述的每个异质结构/器件中，有源区18可以由一组量子阱和与量子阱交替的一组势垒形成。一般而言，量子阱和势垒层可以交替，以使得每个量子阱与至少一个势垒层邻接。应理解，有源区18中可以包括任意数量的量子阱和势垒层，包括单个量子阱和势垒层。每个量子阱可以包括诸如AlGaN、AlGaInN和/或类似物的任意组分。
有源区18中的每个势垒层可以包括渐变组分。每个势垒层的渐变组分，以及电子阻挡层20（图2），和/或渐变组分空穴供应层28（图3）可以配置为使电子在进入量子阱之前失去能量。一般而言，高Al含量层包括用于电子和空穴的势垒。为了防止电子穿透p型材料，高Al含量层被用作电子阻挡层20。然而，在空穴迁移至光生成区时，这也将对空穴提供势垒。在一实施例中，每个势垒层、电子阻挡层20和/或渐变组分空穴供应层28可以包括三元或四元组分，诸如AlGaN、AlGaInN和/或类似物。在一个实施例中，每个势垒层包括三元或四元Al渐变组分。
在一实施例中，有源区18中的一个或多个量子阱中可以包括δ掺杂的p型层。在这一情况下，δ掺杂p型层可以良好地改变量子阱的带结构，以例如减小量子阱内的极化效应。例如，图4示出根据现有技术的有源区2的一部分的模拟带图。具体而言，有源区2包括AlGaN结构，其包括由多个势垒6A、6B分离的多个量子阱4A、4B。如图所示，极化效应会造成量子阱4A、4B的带图弯曲（例如，如带图中的倾斜示出的），从而减少电子和空穴波函数的重叠，导致来自有源区2的光发射的效率低。
相对比地，图5示出根据一实施例的有源区18的一部分的说明性带图。在这一情况下，有源区18包括由多个势垒42A、42B分离的多个量子阱40A、40B。然而，每个量子阱40A、40B中包括δ掺杂的p型子层。在得到的量子阱40A、40B的带结构中，极化效应被减小并且电子基态44位于由极化效应造成的带弯曲能量范围之上（例如，倾斜位于其内的能量范围）。以这一方式，与有源区2相反，δ掺杂p型子层可以提供来自有源区18的改进的光发射。
在一实施例中，δ掺杂的p型子层被包括在带图受到极化影响（例如，倾斜）的有源区18的一个或多个量子阱40A、40B中。例如，有源区18可以具有纤锌矿晶体对称性。就此而言，有源区18可以由基于氮化III族的材料形成。可以使用任意解决方案将δ掺杂的p型子层插入在量子阱40A、40B中。例如，在生长量子阱40A、40B的一部分之后，可以增加受主（诸如Mg）的薄层（例如，原子层），而不增加其他核素。随后，可以生长量子阱40A、40B的剩余部分。δ掺杂的p型子层可以位于量子阱40A、40B的中心部分内，或者更接近于极化将在其上造成最低能级的量子阱40A、40B的一侧。
附加的特征，诸如有源区18中的每个量子阱的厚度（宽度），可以被选择/结合到有源区18中以提供一个或多个期望的工作特性。例如，每个量子阱包括的厚度可小于造成量子阱中电子和空穴的非辐射复合的一个或多个缺陷的特征半径。在一个实施例中，每个量子阱包括大致2纳米的厚度，其比诸如位错、深杂质等的缺陷的尺寸薄。就此而言，量子阱的厚度可以小于非辐射复合中心半径。
并且，可以选择每个量子阱的厚度，以使得每个量子阱的电子基态在由一个或多个极化效应造成的带弯曲能量范围之上。就此而言，每个量子阱的厚度可以通常在大致2至5纳米范围中，但在特定情况下，可以高达大致10纳米。在这一情况下，电子基态处于极化场几乎或完全没有影响的能量区中，这会增加电子和空穴波函数的重叠，导致更高效的光发射。甚至进一步地，可以选择每个量子阱的厚度以确保每个量子阱的电子基态包括比同一量子阱中的导带的底部的最高能量高的能量。在这一情况下，电子波函数将占据整个量子阱，从而提供与空穴波函数的更强的重叠。
应理解，可以使用任何解决方案制造发射器件/异质结构。例如，可以通过获得（例如，形成、制备、获取和/或类似方式）衬底12，在其上形成（例如，生长、沉积、附着和/或类似方式）缓冲层14，以及在缓冲层14之上形成电子供应层16，来制造发射器件/异质结构。并且，可以使用任意解决方案在电子供应层16之上形成包括如在此描述的量子阱和势垒的有源区18。可以使用任意解决方案将电子阻挡层20形成在有源区18之上并且将空穴供应层22形成在电子阻挡层20上。附加地，可以如在此描述地形成一个或多个金属层、接触和/或附加层。并且，异质结构/器件可以经由接触焊垫附接于基座。应理解，发射器件/异质结构的制造可以包括诸如掩模层的暂时层的沉积和去除、一个或多个层的构图、未示出的一个或多个附加层的形成，和/或类似物。
虽然在此作为设计和/或制造发射器件的方法进行图示和描述，但是应理解，本发明的各方面还提供各种替代实施例。例如，在一个实施例中，本发明提供设计和/或制造电路的方法，该电路包括一个或多个如在此描述地设计和制造的发射器件。
就此而言，图6示出根据一实施例的用于制造电路126的说明性流程图。最初，用户可以利用器件设计系统110来生成用于在此描述的发射器件的器件设计112。器件设计112可以包括程序代码，器件制造系统114可以使用该程序代码，来根据由器件设计12定义的特征生成一组物理器件116。类似地，器件设计112可以提供给电路设计系统120（例如，作为电路中使用的可用部件），用户可以利用电路设计系统120来生成电路设计122（例如，通过将一个或多个输入和输出连接至包括在电路中的各种器件）。电路设计122可以包括程序代码，其包括如在此描述地设计的器件。不管怎样，电路设计122和/或一个或多个物理器件116可以提供给电路制造系统124，其可以根据电路设计122来生成物理电路126。物理电路126可以包括如在此描述地设计的一个或多个器件116。
在另一实施例中，本发明提供用于设计如在此描述的半导体器件116的器件设计系统110和/或用于制造如在此描述的半导体器件116的器件制造系统114。在这一情况下，系统110、114可以包括通用计算设备，其编程为实施设计和/或制造如在此描述的半导体器件116的方法。类似地，本发明的一实施例提供用于设计包括如在此描述地设计和/或制造的至少一个器件116的电路126的电路设计系统120，和/或用于制造包括如在此描述地设计和/或制造的至少一个器件116的电路126的电路制造系统124。在这一情况下，系统120、124可以包括通用计算设备，其编程为实施设计和/或制造包括如在此描述的至少一个半导体器件116的电路126的方法。
在又一实施例中，本发明提供固定于至少一个计算机可读介质中的计算机程序，其在执行时，使得计算机系统实施设计和/或制造如在此描述的半导体器件的方法。例如，计算机程序可以使得器件设计系统110生成如在此描述的器件设计112。就此而言，计算机可读介质包括程序代码，其在由计算机系统执行时实施在此描述的过程的一些或全部。应理解，术语“计算机可读介质”包括目前已知或以后开发的任意类型的有形表达介质的一种或多种，通过计算设备可以从其感知、再现或以其他方式传输程序代码的存储拷贝。
在另一实施例中，本发明提供用于提供程序代码的拷贝的方法，其在由计算机系统执行时实施在此描述的过程的一些或全部。在这一情况下，计算机系统可以处理程序代码的拷贝以生成并发送一组数据信号用于在第二、不同的位置处接收，该组数据信号具有一个或多个其特征集合和/或以将程序代码的拷贝编码在该组数据信号中的方式改变。类似地，本发明的一实施例提供获取程序代码的拷贝的方法，其实施在此描述的过程的一些或全部，包括接收在此描述的一组数据信号的计算机系统，并且该方法包括将该组数据信号翻译为固定于至少一个计算机可读介质中的计算机程序的拷贝。在任一情况下，可以使用任意类型的通信链路来发送/接收该组数据信号。
在又一实施例中，本发明提供生成用于设计如在此描述的半导体器件的器件设计系统110和/或生成用于制造如在此描述的半导体器件的器件制造系统114的方法。在这一情况下，可以获得（例如，产生、保持、使得可用等）计算机系统并且可以获得（产生、购买、使用、修改等）用于执行在此描述的过程的一个或多个部件并且将其配备至计算机系统。就此而言，配备可以包括以下中的一个或多个：（1）在计算设备上安装程序代码；（2）将一个或多个计算和/或I/O设备添加至计算机系统；（3）结合和/或修改计算机系统以使其能够执行在此描述的过程；和/或类似物。
已经出于说明和描述的目的给出了本发明的各个方面的以上描述。其并非旨在是详尽的或者将本发明限制在所公开的精确形式，并且显然，许多修改和变型是可能的。对于本领域技术人员来说明显的这样的修改和变型被包括在由所附权利要求限定的本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种氮基发光异质结构，包括：
电子供应层；
空穴供应层；以及
位于所述电子供应层与所述空穴供应层之间的有源区，所述有源区包括：
一组势垒层；以及
一组量子阱，每个量子阱与势垒层邻接并且具有位于其中心的δ掺杂的p型子层，其中所述δ掺杂的p型子层使得每个量子阱中电子基态位于由极化效应造成的带弯曲能量范围之上，并且所述δ掺杂的p型子层位于每个量子阱的中心部分。
2.根据权利要求1所述的异质结构，其中，每个量子阱还具有小于造成非辐射复合的缺陷的特征半径的厚度。
3.根据权利要求1所述的异质结构，其中，所述有源区具有纤锌矿晶体对称性。
4.根据权利要求1所述的异质结构，还包括位于所述有源区与所述空穴供应层之间的电子阻挡层，其中，所述电子阻挡层包括具有多个子层的渐变组分，所述渐变组分形成势阱的第一侧，所述有源区位于所述势阱中，并且其中，所述多个子层中的相邻子层具有符号相反的应变。
5.根据权利要求1所述的异质结构，还包括位于所述有源区与所述电子供应层之间的电子供应势垒层，其中，所述电子供应势垒层具有渐变组分，所述渐变组分形成势阱的第一侧，所述有源区位于所述势阱中。
6.根据权利要求5所述的异质结构，其中，所述电子供应势垒层产生带结构分布，使得进入所述有源区的电子具有与极性光学声子的能量相同的能量。
7.根据权利要求1所述的异质结构，其中，所述空穴供应层包括p型熔覆层，所述p型熔覆层包括：
第二组量子阱；以及
第二组势垒，其中，所述第二组量子阱中的量子阱与所述第二组势垒中的相邻势垒之间的带不连续性与所述第二组量子阱中的该量子阱中的掺杂剂的激活能对齐。
8.一种发光异质结构，包括：
有源区，所述有源区包括：
一组势垒层；以及
一组量子阱，每个量子阱与势垒层邻接并且具有位于其中心的δ掺杂的p型子层，其中所述δ掺杂的p型子层使得每个量子阱中电子基态位于由极化效应造成的带弯曲能量范围之上，并且所述δ掺杂的p型子层位于每个量子阱的中心部分。
9.根据权利要求8所述的异质结构，还包括：
空穴供应层；以及
位于所述有源区与所述空穴供应层之间的电子阻挡层，其中，所述电子阻挡层包括具有多个子层的渐变组分，所述渐变组分形成势阱的第一侧，所述有源区位于所述势阱中，并且其中，所述多个子层中的相邻子层具有符号相反的应变。
10.根据权利要求8所述的异质结构，其中，所述有源区由基于氮化III族的材料形成。
11.根据权利要求8所述的异质结构，其中，每个量子阱还具有小于造成非辐射复合的缺陷的特征半径的厚度。
12.根据权利要求8所述的异质结构，其中，每个量子阱的厚度使得每个量子阱的电子基态在由一组极化效应造成的带弯曲能量范围之上。
13.根据权利要求8所述的异质结构，其中，每个量子阱的厚度使得每个量子阱的电子基态是比对应的每个量子阱中的导带的底部高的能量。
14.根据权利要求8所述的异质结构，其中，每个势垒层包括渐变组分。
15.一种制造氮基发光异质结构的方法，所述方法包括：
形成有源区，所述有源区包括：
一组势垒层；以及
一组量子阱，每个量子阱与势垒层邻接并且具有位于其中心的δ掺杂的p型子层，其中所述δ掺杂的p型子层使得每个量子阱中电子基态位于由极化效应造成的带弯曲能量范围之上，并且所述δ掺杂的p型子层位于每个量子阱的中心部分。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：
形成电子供应层；以及
形成空穴供应层，其中，所述有源区位于所述电子供应层与所述空穴供应层之间。
17.根据权利要求15所述的方法，还包括为每个量子阱选择厚度，使得所述厚度小于造成非辐射复合的缺陷的特征半径。
18.根据权利要求15所述的方法，还包括：
形成空穴供应层；以及
形成位于所述有源区与所述空穴供应层之间的电子阻挡层，其中，所述电子阻挡层包括具有多个子层的渐变组分，所述渐变组分形成势阱的第一侧，所述有源区位于所述势阱中，并且其中，所述多个子层中的相邻子层具有符号相反的应变。
19.根据权利要求15所述的方法，还包括形成位于所述有源区与电子供应层之间的电子供应势垒层，其中，所述电子供应势垒层具有渐变组分，所述渐变组分形成势阱的第一侧，所述有源区位于所述势阱中。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，形成所述电子供应势垒层包括选择渐变组分，使得所述电子供应势垒层创建带结构分布，使得进入所述有源区的电子具有与极性光学声子的能量相同的能量。
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