CN1194470A - 磷化镓绿色发光器件 - Google Patents

Abstract

一种GaP绿色发光二极管,包括:n型GaP单晶衬底;和至少按顺序形成在衬底上的n型GaP层、掺氮n型GaP层和掺氮p型GaP层。控制掺氮n型GaP层中的碳和/或硫浓度不超过6×10¹⁵cm^-3。

Description

磷化镓绿色发光器件

本发明涉及磷化镓(GaP)形成的绿色发光器件，特别涉及有改进电特性和/或改进亮度的GaP绿色发光二极管。

发绿光的GaP发光二极管广泛用于各种显示装置中。最近几年，GaP绿色发光二极管有很大的进步，一直在研制具更高亮度的发光二极管。随着亮度的增加，GaP绿色发光二极管的应用范围更加广泛。但是，为了更大地扩展其应用范围，需要研制更高亮度的发光二极管。而且，为了稳定提供满足市场需求的廉价GaP绿色发光二极管，需要研制有能大大降低不合格产品比例的结构的发光二极管。

图2(a)是常规GaP绿色发光二极管的一般结构。图2(a)中，参考数字11表示n型GaP单晶衬底，12表示不掺氮的n型GaP层(n₁层)，13表示掺氮的n型GaP层(n₂层)，14是p型GaP层，15是p电极，16为n电极。

在图2(a)的GaP绿色发光二极管中，n型GaP单晶衬底11是用液封直拉法制备、掺有如S、Te、Si等n型杂质、施主浓度约为1～20×10¹⁷cm^-3的常用衬底。

通常用液相外延(LPE)生长方法来制备GaP层12、13和14。常将硅作为掺杂剂加到不掺氮的n型GaP层(n₁层)12，以提供施主浓度约为0.5～10×10¹⁷cm^-3的层。提供n₁层12以减轻衬底晶体缺陷对掺氮n型GaP层13的结晶度的负效应。

掺氮n型GaP层(n₂层)13形成发射层。为了增加GaP绿色发光二极管的亮度，最好降低n₂层13的施主浓度，为此施主浓度通常为1～5×10¹⁶cm^-3。硅是最常用于n₂层13的n型掺杂剂。在液相外延生长过程中提供氨气以将约2×10¹⁸cm^-3的氮加到n₂层13中。

通常将锌或其他p型掺杂剂加到p型GaP层14，使受主浓度为约5～20×10¹⁷cm^-3。通常在n₂层13中加入约2×10¹⁸cm^-3的氮之后，形成p型GaP层14。图2(b)是有上述结构的GaP绿色发光二极管的典型杂质浓度分布。如JP-B昭57-54951公开了上述GaP绿色发光二极管的构成。

这样制备GaP绿色发光二极管：用LPE在n型GaP单晶衬底上外延生长上述GaP层由此形成外延晶片；用汽相淀积、热处理和光刻等分别在外延晶片的n型侧和p型侧形成如AuGe或AuSi、和AuBe或AuZn等金合金，由此形成图2(a)所示的p电极15和n电极16。然后将晶片分割为分立器件。

在JP-B昭57-54951中，降低GaP绿色发光二极管的掺氮n型GaP层中的施主浓度来得到高亮度的原因是这样解释的：由于在n型GaP层中施主浓度和氮原子浓度有反比关系，所以可以通过降低施主浓度来升高氮原子浓度。即GaP层中的氮用作发光中心。而且在GaP绿色发光二极管中，发射层为n₂层。这样通过降低n₂层中的施主浓度增加其氮浓度，可以增加发光二极管的亮度。

本发明人进行了大量的实验和研究，旨在研制具有能减少不合格、特别是电特性不合格器件比例的结构的GaP绿色发光二极管。常规GaP绿色发光二极管的一个电特性缺陷是可控硅的形成。为此，在一定比例的用LPE方法制备的常规GaP绿色发光二极管中，形成了pnpn结构(可控硅)，在电特性中表现为负阻，由此导致了二极管不合格。

本发明人首先阐明为什么会导致这种可控硅的形成。这得从成为可控硅的器件结构的分析开始。图3(a)表示该结构。在图3(a)中，参考数字31、32、33、34、35和36分别对应图2(a)中的单晶衬底11、不掺氮的n型GaP层12、掺氮的n型GaP层13、p型GaP层14、p电极15、n电极16。图3(a)的可控硅在不掺氮的n型GaP层(n₁层)32与n₂层33之间的界面附近的部分掺氮n型GaP层(n₂层)33中形成P型GaP反型层37。这是该二极管与图2(a)所示普通GaP绿色发光二极管的不同之处。由此发现成为可控硅的器件有pnpn结构。

为了分析形成p型GaP反型层37的原因，用二次离子质谱(SIMS)研究可控硅器件中杂质浓度的深度分布。图3(b)是可控硅器件中杂质浓度的典型分布。如图所示，在p型GaP反型层37中，受主杂质碳的浓度高于作为施主杂质的硅的浓度。在n₁层和碳浓度高于硅浓度的n₂层之间的界面附近的部分n₂层中形成p型GaP反型层，该层将变为pnpn结构。

为了改进GaP绿色发光二极管的亮度，n₂层的施主浓度通常设置得此n₁层低。由于n₂层中的主要施主杂质硅的分凝系数有负温度相关性，GaP外延层中的硅浓度在高温生长的部分降低、在低温生长的部分增大。这意味着，即使在n₂层，硅的浓度在与n₁层的界面处也较低、在与p型GaP层的界面附近也较高。在GaP绿色发光二极管中，n₂层中的施主杂质浓度在与n₁层的界面附近通常约为1～3×10¹⁶cm^-3、在与p型GaP层的界面附近约为2～5×10¹⁶cm^-3。这样当GaP层中的碳的本底含量为常规二极管中的8～20×10¹⁵cm^-3时，可能会在与n₁层的界面区域的n₂层中形成P型反型层，所以产生了可控硅。

本发明的第一目的是提供GaP绿色发光二极管，其结构能将可控硅引起的电特性缺陷故障降低到非常低的水平。

本发明人还进行了实验和研究，以满足对有更高亮度的GaP绿色发光二极管的需要。

至此，已经知道，在等于或高于常规的1×10¹⁶cm^-3的施主浓度时，n₂发射层中的施主浓度与二极管的亮度有一定关系，降低n₂层中的施主浓度可以增加二极管的亮度。用来降低掺氮n型GaP层中的施主浓度的常规方法是：有意地不向n₂层中加施主杂质。

当有意不向n₂层中加施主杂质时，n₂层中的施主浓度主要由下面因素决定：(1)从衬底脱出进入到外延生长工艺所用的Ga溶液中的施主杂质，和(2)在有氢气和混有Ga溶液的外延生长炉中，通过还原反应管的石英(SiO₂)所产生的硅的量。当生长n₂层时，还原反应所产生的Ga溶液中的硅与氮反应，形成Si₃N₄，其主要部分被Ga溶液去除。由此进入n₂层的硅浓度变为约1～2×10¹⁶cm^-3。当衬底的n型掺杂剂为硫时，从衬底脱出的硫导致的n₂层中的硫浓度约为1～3×10¹⁶cm^-3。

从衬底脱出的硫是不能降低n₂层中施主浓度的主要原因。为此，JP-A平6-120561说明了在衬底与n₁层之间提供掺Te等的n型GaP缓冲层，降低缓冲层中的硫浓度，以减少从衬底进入n₂层的硫的量。在由此得到的GaP绿色发光二极管中，掺氮n型GaP层的主要杂质是硅，其浓度约为1～2×10¹⁶cm^-3。n₂层有约1×10¹⁶cm^-3的硫浓度。

本发明人为提高GaP绿色发光二极管的亮度进行了进一步的研究。结果发现，当根据JP-A平6-120561所描述的方法降低掺氮n型GaP层中的硫浓度时，硅和硫同时存在于掺氮n型GaP层中，但即使是硅变为主要施主杂质时，层中的硫对二极管的亮度仍有影响。即，即使当掺氮n型GaP层含约1～2×10¹⁶cm^-3的硅和约1×10¹⁶cm^-3的硫时，硫浓度仍将改变GaP绿色发光二极管的亮度，低硫浓度会导致高亮度。

本发明的第二目的是提供提高了亮度的GaP绿色发光二极管，通过抑制硫进入掺氮n型GaP层(n₂层)，在硫浓度不超过1×10¹⁶cm^-3的n₂层的区域中，得到硫浓度不超过6×10¹⁵cm^-3的n₂层，n₂层中的硫浓度与发光二极管的亮度有对应关系。

通过提供包括n型GaP单晶衬底、和按顺序形成在衬底上的至少n型GaP层、掺氮n型GaP层和p型GaP层的GaP绿色发光二极管来实现本发明的第一目的，其中，掺氮n型GaP层中的碳浓度不超过6×10¹⁵cm^-3。

如前面所述，当GaP层中的碳的本底含量为约8～20×10¹⁵cm^-3时，与n₁层的界面区域中的n₂层中可能形成p型反型层，此时，可以使用碳浓度不超过6×10¹⁵cm^-3的n₂层、降低n₂层与n₁层之间的界面附近的n₂层中的碳浓度使它低于硅浓度，由此抑制p型反型层的形成。

通过提供包括n型GaP单晶衬底、和按顺序形成在衬底上的至少n型GaP层、掺氮n型GaP层和p型GaP层的GaP绿色发光二极管来实现本发明的第二目的，其中，掺氮n型GaP层中的硫浓度不超过6×10¹⁵cm^-3。

这样，当硅和硫同时存在于掺氮n型GaP层中时，硫对发光二极管的亮度有影响，所以通过抑制硫的含量使其浓度不超过6×10¹⁵cm^-3，二极管的亮度会因硫浓度的降低而得以提高。

本发明还包括上述磷化镓绿色发光二极管，其中，掺氮n型GaP层中的碳浓度不超过6×10¹⁵cm^-3、硫浓度不超过6×10¹⁵cm^-3。

保持掺氮n型GaP层中的碳浓度不超过6×10¹⁵cm^-3、硫浓度不超过6×10¹⁵cm^-3，可以抑制可控硅的形成，使GaP绿色发光二极管的亮度提高、并且成品率提高。

掺氮n型GaP层中的硅浓度具体为1～2×10¹⁶cm^-3，它能有效抑制可控硅在GaP发光二极管中形成，通过降低硫的浓度提高二极管的亮度。

从下面参照附图的说明可以清楚本发明的上述和其他目的及特性。

图1是GaP多晶中的碳浓度和使用GaP多晶的GaP外延层中的碳浓度之间关系的曲线图。

图2(a)是常规GaP绿色发光二极管及例1和比较例1的GaP绿色发光二极管的结构图。

图2(b)表示常规GaP绿色发光二极管中的杂质浓度的分布。

图3(a)是可控硅器件的结构图。

图3(b)表示可控硅器件中杂质浓度的分布。

图4表示亮度和GaP绿色发光二极管的掺氮n型GaP层中的硫浓度之间的关系。

图5是用于生长GaP外延层的滑动舟型生长装置的示意图。

图6表示根据例2和3及比较例2的GaP绿色发光二极管的结构。

为实现第一目的，本发明人阐明了进入n₂层的碳的一种来源。碳来源可能是外延生长装置中的石墨材料和含于原料中的作为杂质的碳。本发明人用石英(SiO₂)和氮化硼(BN)代替外延生长装置中的石墨，并检查GaP外延层中的碳浓度的变化。但是发现，用石英或氮化硼的装置中生长的GaP外延层和用石墨的装置中生长的GaP外延层基本有相同的碳浓度。这表明GaP外延层中碳的主要来源不是外延生长装置的石墨。

本发明人接着将研究重点转移到生长GaP外延层所用的原料中所含的碳杂质上。发现用作原料的GaP多晶中所含的碳杂质与GaP外延层中的碳浓度有对应关系，如图1中实心点所示(·)。这表明可以通过降低GaP多晶中的碳浓度来降低GaP外延层中的碳浓度。

本发明人然后开始对用于制备用作原料的GaP多晶以生长GaP外延层的方法进行研究。在800℃到1000℃，即液相外延生长GaP层的温度，外延生长装置中的石墨实际不熔进Ga外延生长溶液中。但是在用来制备GaP多晶的约1500℃的高温下，可能会从用于生长多晶的石墨容器中有一些碳进入熔化的GaP中，导致常规GaP多晶中有5～30×10¹⁷cm^-3的碳含量。

本发明人因此将石墨容器替换为热解氮化硼(PBN)容器，它使GaP多晶中碳浓度为1×10¹⁷cm^-3或以下，这显著低于前面的5～30×10¹⁷cm^-3。用降低了的碳杂质浓度的GaP多晶作为生长GaP外延层的起始材料，可以将n₂层中的碳浓度从常规的8～20×10¹⁵cm^-3降低到6×10¹⁵cm^-3或更低(点划线6以下)，如图1中空心点(○)所示。

图1表示GaP多晶中的碳浓度和使用GaP多晶的GaP外延层中的碳浓度之间的关系。在图中，实心黑点表示用石墨容器常规形成的GaP多晶中的碳浓度、和用该GaP多晶形成的GaP外延层中的碳浓度，空心点表示根据本发明用PBN容器的改进了的GaP多晶生产工艺形成的GaP多晶中的碳浓度、和用该GaP多晶形成的GaP外延层中的碳浓度。

根据这些发现，本发明人通过使n₂层中的碳浓度不超过6×10¹⁵cm^-3，防止n₂层与n₁层之间的界面附近的n₂层中形成p型反型层，由此可以制备实际没有可控硅的GaP绿色发光二极管。

为实现本发明的第二目的，本发明人进行降低掺氮n型GaP层中硫浓度的研究。通过用缓冲层来防止衬底中的硫进入n₂层的常规方法，不可能将硫浓度降低到6×10¹⁵cm^-3以下，其最低可能限度为0.7～1×10¹⁶cm^-3量级。

考虑各种硫的来源，以说明为什么掺氮n型GaP层中的硫浓度不可能降低到6×10¹⁵cm^-3。结果确认，掺氮n型GaP层中硫的主要来源是用于外延生长GaP层的原料。本发明人主要考虑所用的GaP层外延生长材料，特别是Ga，其纯度至少为99.9999％，并且在用于外延生长工艺之前，将它在减压气氛或氢气气氛中1050℃进行烘烤处理。

另外，在进入反应炉之前，将高纯工业用级别的氢气、氩气或其他用于外延生长工艺的气体进行提炼，以提高了其纯度。另外，对于外延生长装置中的石墨，可以用高纯石墨，并在实际使用前，在HCl气体的气氛中，在1200℃下烘烤来进行纯化处理。在使用之前，将GaP单晶衬底用高纯腐蚀剂进行处理，并用超纯水彻底清洗。这些处理的总效果是：开始时便可将掺氮n型GaP层的硫浓度控制到不超过6×10¹⁵cm^-3。

图4中的空心点表示亮度和GaP绿色发光二极管的掺氮n型GaP层中的硫浓度的关系，利用上述方法已经将掺氮n型GaP层中的硫浓度降低到不超过6×10¹⁵cm^-3。图4中，实心点表示用常规方法得到的GaP绿色发光二极管的亮度和其中掺氮n型GaP层中的硫浓度的关系，其中掺氮n型GaP层的硫浓度不超过7×10¹⁵cm^-3。

图4表明，当硫浓度在2～20×10¹⁵cm^-3之间时，掺氮n型GaP层中的硫浓度与亮度有对应关系。通过控制硫浓度不超过6×10¹⁵cm^-3(点划线6的左侧)，与硫浓度为7～20×10¹⁵cm^-3的GaP绿色发光二极管相比，所得到的发光二极管的亮度提高了20-50％以上。根据本发明的GaP绿色发光二极管是第一例掺氮n型GaP层中硫浓度不超过6×10¹⁵cm^-3的发光二极管。

而且，根据上述结果，通过将掺氮n型GaP层中的碳浓度降低到不超过6×10¹⁵cm^-3、并将其硫浓度降低到不超过6×10¹⁵cm^-3，可以得到比常规GaP绿色发光二极管有更高亮度的GaP绿色发光二极管，可控硅的出现率更低。

掺氮n型GaP层中的硅浓度最好为1～2×10¹⁶cm^-3。如果硅浓度高于2×10¹⁶cm^-3，则n型GaP层中的高施主浓度使所得到的GaP绿色发光二极管的亮度减弱。相反，如果掺氮n型GaP层中的硅浓度小于1×10¹⁶cm^-3，且控制掺氮n型GaP层中的硫浓度不超过6×10¹⁵cm^-3，则n型GaP层中的施主浓度太低，可能导致n型GaP层中形成P型反型层。

GaP绿色发光二极管的亮度受n₂层中的硫浓度的影响的机理还不清楚。SIMS是能用来测量硫或GaP层中其他杂质的浓度的方法的一个实例。

下面参照各实例详细说明本发明。但是本发明并不限于这些实例。

例1：

用下面方法，按顺序在n型GaP单晶衬底上形成不掺氮n型GaP层、掺氮n型GaP层和p型GaP层，由此制备本发明的GaP绿色发光二极管。图5是用于生长这些GaP外延层的滑动舟生长装置的示意图。在图5中，参考数字21代表衬底固定舟，22为衬底凹槽，23是n型GaP单晶衬底，24是含有Ga溶液的滑动器，25是溶液槽，26是Ga溶液，27为孔，28为盖。使用的是石墨滑动舟生长装置。

首先，将n型GaP单晶衬底23放进衬底凹槽22，将加有GaP多晶的Ga溶液26放进溶液槽25，分别如图5所示，然后将该装置放进使用石英反应管的反应炉中。在制备过程中，使用已经用PBN容器将碳浓度降低到不超过1×10¹⁷cm^-3的GaP多晶。

用氢气代替反应炉中的气氛，炉中温度升高到1050℃。在1050℃下将生长装置烘烤1小时，以熔化Ga溶液中的GaP多晶，形成饱和GaP的Ga溶液。烘烤后，炉中温度降低到1000℃，温度稳定后，滑动器24滑动，以使n型GaP单晶衬底23和Ga溶液26接触，进一步移动滑动器24，直到部分Ga溶液26在n型GaP单晶衬底23上，且有孔27的部分在衬底上。

维持该状态五分钟后，以1.5℃/分钟的速率将炉中温度降低到950℃。在该冷却步骤，于GaP单晶衬底23上形成不掺氮n型GaP层(n₁层)。通过含于Ga溶液中的氢气还原石英所形成的硅作为该层的掺杂剂。n₁层的厚度约为10μm，施主浓度为1～2×10¹⁷cm^-3。

炉中温度到达950℃后，维持该温度60分钟。在开始该60分钟过程的同时，炉中气氛替换为加有氨气(NH₃)的氩气。这样，通过孔27，氨气与Ga溶液26反应，由此将氮掺入Ga溶液中。部分氮与Ga溶液中的硅反应，形成Si₃N₄。这样大大降低了Ga溶液中的硅浓度。

温度在950℃维持60分钟之后，以1.5℃/分钟将炉子冷却到900℃。在该冷却过程中形成掺氮n型GaP层(n₂层)。由于上述Ga溶液中硅浓度的大大减少，使掺氮n型GaP层中的施主浓度降低到约1～5×10¹⁶cm^-3。n₂层的厚度约为10μm。

炉中温度降低到900℃后，维持该温度30分钟。在该过程开始的同时，通过气氛气体将锌蒸汽加入炉中。通过孔27，锌蒸汽与Ga溶液的接触，使Ga溶液中含有锌。然后以1.5℃/分钟的速率将炉中温度冷却到800℃，由此在掺氮n型GaP层上形成掺氮p型GaP层。p型GaP层的受主浓度约为5～20×10¹⁷cm^-3，其厚度约为20μm。

然后关掉炉子加热器的电源，使其自然冷却到室温。衬底冷却后，从炉中取出这样制备的外延晶片，在n型侧淀积AuGe，在p型侧淀积AuBe，然后热处理和光刻，以形成p电极和n电极。然后将晶片分割为分立器件。这样制备的GaP绿色发光二极管的结构与图2(a)所示的相同。

根据例1得到的GaP绿色发光二极管的n₂层中的施主杂质浓度，在与n₁层的界面附近为1～3×10¹⁶cm^-3，在与p型GaP层的界面附近为2～5×10¹⁶cm^-3。n₂层中的碳浓度约为3～6×10¹⁵cm^-3。在根据例1制备的100万个GaP绿色发光二极管中，都没有可控硅。

比较例1：

用和例1相同的过程制备GaP绿色发光二极管。但是在该比较例1中，用由常规石墨容器制备的GaP多晶来生长GaP外延层，其碳浓度约为5～30×10¹⁷cm^-3。

根据比较例1得到的GaP绿色发光二极管，n₂层中的施主杂质浓度，在与n₁层的界面附近为1～3×10¹⁶cm^-3，在与p型GaP层的界面附近为2～5×10¹⁶cm^-3。n₂层中的碳浓度约为8～20×10¹⁵cm^-3。在根据比较例1制备的100万个GaP绿色发光二极管中，有约300个可控硅。

例2：

用下面说明的方法来制备本实施例2的GaP绿色发光二极管。首先，在n型Gap单晶衬底上形成n型GaP缓冲层，加入Te作为施主杂质，使施主浓度约为2～10×10¹⁷cm^-3。按下面方法形成缓冲层。在1060℃熔化GaP多晶和作为n型掺杂剂的Te，将此Ga溶液放在n型GaP单晶衬底上。该Ga溶液为1060℃下的GaP饱和溶液，其中加有Te，使n型GaP缓冲层有0.5～10×10¹⁷cm^-3的施主浓度。

使用氢气生长气氛，将包括前面Ga溶液的系统的温度逐步降低，使Ga溶液中的GaP沉积在n型GaP单晶衬底上，由此在n型GaP单晶衬底上形成掺Te的n型GaP缓冲层。缓冲层约70μm厚。

然后用和例1相同的方法在n型GaP单晶衬底上按顺序形成n型GaP缓冲层、不掺氮n型GaP层、掺氮n型GaP层和p型GaP层。但是在例2中，用由常规石墨容器制备的GaP多晶来形成不掺氮n型GaP层、掺氮n型GaP层和p型GaP层，碳浓度约为5～30×10¹⁷cm^-3。

通过在n型侧淀积AuGe，在p型侧淀积AuBe，然后热处理和光刻，给这样制备的外延晶片提供n电极和p电极。然后将晶片分割为300μm见方的器件。图6表示这样制备的GaP绿色发光二极管的结构。在图6中，参考数字11到16所表示的部件和图2(a)中相同。参考数字17代表n型GaP缓冲层。

用所有方法来降低例2二极管的掺氮n型GaP层(n₂层)中的硫浓度。即：用高纯材料，提纯所用气氛气体，用高纯化学试剂和超纯水清洗衬底，将生长装置进行净化处理等。这样例2的GaP绿色发光二极管的n₂层的施主杂质浓度如下：硅为1～2×10¹⁶cm^-3和硫为2～6×10¹⁵cm^-3。在20mA的正向电流偏置下二极管的亮度为10～20mcd(平均15mcd)。

比较例2：

用和例2相同的过程制备GaP绿色发光二极管。但是在该比较例2中，不用上述降低n₂层中硫浓度的方法来生长GaP外延层。这样比较例2的GaP绿色发光二极管的n₂层的施主杂质浓度如下：硅为1～2×10¹⁶cm^-3和硫为1×10¹⁶cm^-3。在20mA的正向偏置电流下二极管的亮度为7到15mcd(平均10mcd)。

例3：

用和例2相同的过程制备GaP绿色发光二极管。但是在该例3中，用由PBN容器制备且碳浓度不超过1×10¹⁷cm^-3的GaP多晶来生长不掺氮n型GaP层、掺氮n型GaP层和p型GaP层。这样例3的GaP绿色发光二极管的n₂层的施主杂质浓度如下：硅为1～2×10¹⁶cm^-3和硫为2～6×10¹⁵cm^-3。n₂层中的碳浓度为3～6×10¹⁵cm^-3。在100万个根据例3制备的GaP绿色发光二极管中，没有可控硅。在20mA的正向偏置电流下二极管的亮度为10到20mcd(平均15mcd)。

根据本发明，通过使用已经降低了碳浓度的GaP多晶作为外延生长材料，防止了n₂层与n₁层之间界面附近的n₂层中形成p型反型层，掺氮n型GaP层(n₂层)中的碳浓度降低到不超过6×10¹⁵cm^-3，而常规情况为8到20×10¹⁵cm^-3。由此所得到的GaP绿色发光二极管中几乎不出现可控硅。另外可大大降低这样制备的GaP绿色发光二极管中的不合格比例，这样便可以不需要检测二极管中是否有缺陷可控硅存在的步骤，所以本发明的效果明显。

另一结果是可以得到这样的GaP绿色发光二极管：其中掺氮n型GaP层(n₂层)中的硫浓度控制到不超过6×10¹⁵cm^-3，与掺氮n型GaP层(n₂层)中的硫浓度为1×10¹⁶cm^-3的常规GaP绿色发光二极管相比，二极管的亮度提高了20-50％。而且，通过使n₂层中的碳浓度降低到不超过6×10¹⁵cm^-3，并将n₂层中的硫浓度控制到不超过6×10¹⁵cm^-3，实际不形成可控硅，且可以得到高亮度的GaP绿色发光二极管。

Claims (8)

1.一种GaP绿色发光二极管，包括：n型GaP单晶衬底；和至少按顺序形成在衬底上的n型GaP层、掺氮n型GaP层和p型GaP层。其中掺氮n型GaP层中的碳浓度不超过6×10¹⁵cm^-3。

2.一种GaP绿色发光二极管，包括：n型GaP单晶衬底；和至少按顺序形成在衬底上的n型GaP层、掺氮n型GaP层和p型GaP层。其中掺氮n型GaP层中的硫浓度不超过6×10¹⁵cm^-3。

3.如权利要求1的GaP绿色发光二极管，其特征在于，掺氮n型GaP层中的硫浓度不超过6×10¹⁵cm^-3。

4.如权利要求2的GaP绿色发光二极管，其特征在于，掺氮n型GaP层中的碳浓度不超过6×10¹⁵cm^-3。

5.如权利要求1的GaP绿色发光二极管，其特征在于，掺氮n型GaP层中的硅浓度为1～2×10¹⁶cm^-3。

6.如权利要求2的GaP绿色发光二极管，其特征在于，掺氮n型GaP层中的硅浓度为1～2×10¹⁶cm^-3。

7.如权利要求3的GaP绿色发光二极管，其特征在于，掺氮n型GaP层中的硅浓度为1～2×10¹⁶cm^-3。

8.如权利要求4的GaP绿色发光二极管，其特征在于，掺氮n型GaP层中的硅浓度为1～2×10¹⁶cm^-3。

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