CN203192831U - 具有P型GaN的GaN基绿光LED中的外延生长结构 - Google Patents
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Abstract
具有P型GaN的GaN基绿光LED中的外延生长结构,涉及一种应用在高亮度GaN基绿光LED中的P型GaN的生长技术领域。包括依次生长在衬底上的GaN成核层、非掺杂GaN层、n型GaN层、InGaN/GaN多量子阱有源层、P型GaN和InGaN电流隧穿层,其特征在于所述P型GaN由低温P型GaN空穴注入层、P型Al(In)GaN电子阻挡层和P型GaN空穴活化层组成。采用以上结构的P型GaN应用于高亮度GaN基绿光LED生长,20mil*40mil的520nm的绿光芯片在120mA下COW的亮度达到75mW,封装后外量子效率达到31%,达到国内领先水平。同时20mil*40mil抗静电特性提高到8000V以上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种应用在高亮度GaN基绿光LED中的P型GaN的生长技术领域。
背景技术
InGaN绿光LED中为了获得In组分较高量子阱,量子阱有源区的生长温度远低与P型Al(In)GaN电子阻挡层和P型GaN,所以其晶体质量较差,同时,较高温生长的P型Al(In)GaN电子阻挡层和P型GaN会对有源区有破片作用,影响其晶体质量和辐射复合效率。再者,InGaN绿光LED外延结构中普遍采用的P型Al(In)GaN电子阻挡层由于晶格失配会造成能带向下弯曲,影响空穴从P型GaN注入到有源区中。
而如何改善上述因素也是人们探究高亮度绿光LED的突破口。
发明内容
本实用新型目的是提出可克服以上现有缺陷的具有P型GaN的GaN基绿光LED中的外延生长结构。
本实用新型包括依次生长在衬底上的GaN成核层、非掺杂GaN层、n型GaN层、InGaN/GaN多量子阱有源层、P型GaN和InGaN 电流隧穿层,其特征在于所述P型GaN由低温P型GaN空穴注入层、P型Al(In)GaN 电子阻挡层和P型GaN空穴活化层组成,所述低温P型GaN空穴注入层生长在InGaN/GaN多量子阱有源层上,P型Al(In)GaN 电子阻挡层生长在低温P型GaN空穴注入层上,P型GaN空穴活化层生长在P型Al(In)GaN 电子阻挡层上。
本实用新型的特点是P型GaN包含三部分:低温P型GaN空穴注入层、P型Al(In)GaN 电子阻挡层和P型GaN空穴活化层,引入低温P型Ga空穴注入层起到有效降低P型AlGaN EBL和P型GaN生长过程对量子阱破坏作用,提高发光亮度。同时低温下P型GaN的空穴浓度高,可以提高空穴的注入效率。
采用上述P型GaN应用于InGaN绿光LED外延生长,具有提高绿光LED发光效率和抗静电特性的作用。采用以上结构的P型GaN应用于高亮度GaN基绿光LED生长,20mil*40mil的520nm的绿光芯片在120mA下COW的亮度达到75mW,封装后外量子效率达到31%,达到国内领先水平。同时20mil*40mil抗静电特性提高到8000V以上。
附图说明
图1为本实用新型的一种结构示意图。
图2为采用本发肯应用于InGaN绿光LED 20mil*40mil尺寸芯片ESD通过率曲线图。
具体实施方式
图1中,1为蓝宝石衬底,2为GaN成核层,3为非掺杂GaN层,4为n型GaN层,5为InGaN/GaN多量子阱有源层,6(a)为低温P型GaN空穴注入层,6(b)为P型Al(In)GaN 电子阻挡层,6(c)为P型GaN空穴活化层,7为InGaN 电流隧穿层。
从图1可见,在衬底1上依次生长有GaN成核层2、非掺杂GaN层3、n型GaN层4、InGaN/GaN多量子阱有源层5、P型GaN、低温P型GaN空穴注入层6(a)、P型Al(In)GaN 电子阻挡层6(b)、P型GaN空穴活化层6(c)和InGaN 电流隧穿层7。
从图2可见:具有低温p型GaN的LED的ESD测试在反向电压8000V的时候良率仍在100%,而无低温p型GaN的LED的ESD测试通过率随着反向电压的升高而不断降低。所以有低温p型GaN的LED的ESD特性相对于传统LED的得到了很大的改善。
Claims (1)
1.具有P型GaN的GaN基绿光LED中的外延生长结构,包括依次生长在衬底上的GaN成核层、非掺杂GaN层、n型GaN层、InGaN/GaN多量子阱有源层、P型GaN和InGaN 电流隧穿层,其特征在于所述P型GaN由低温P型GaN空穴注入层、P型Al(In)GaN 电子阻挡层和P型GaN空穴活化层组成,所述低温P型GaN空穴注入层生长在InGaN/GaN多量子阱有源层上,P型Al(In)GaN 电子阻挡层生长在低温P型GaN空穴注入层上,P型GaN空穴活化层生长在P型Al(In)GaN 电子阻挡层上。
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