[发明专利]一种氮化物LED结构及其制备方法

权利要求书

1.一种氮化物LED结构，至少包括N型电子注入层、P型空穴注入层以及夹在所述N型电子注入层与所述P型空穴注入层之间的多量子阱有源层，所述多量子阱有源层中的量子阱的基态能级间的跃迁能量逐渐变化，跃迁能量大的量子阱靠近P型空穴注入层，跃迁能量小的量子阱靠近N型电子注入层，其特征在于，所述多量子阱有源层中的量子阱的势垒宽度也逐渐变化，势垒宽度大的量子阱靠近P型空穴注入层，势垒宽度小的量子阱靠近N型电子注入层。

2.如权利要求1所述的氮化物LED结构，其特征在于，所述量子阱的势垒宽度小于20nm。

3.如权利要求2所述的氮化物LED结构，其特征在于，所述N型电子注入层、P型空穴注入层以及多量子阱有源层均由Al_xGa_yIn_1-x-yN组成，其中，0＜x＜1，0＜x+y＜1，且所述N型电子注入层的禁带宽度、P型空穴注入层的禁带宽度以及量子阱的势垒的禁带宽度均大于所述量子阱的势阱的禁带宽度。

4.如权利要求3所述的氮化物LED结构，其特征在于，所述多量子阱有源层由非对称耦合量子阱组成，所述非对称耦合量子阱包括至少三个量子阱，相邻量子阱之间存在耦合效应，空穴通过隧穿所述量子阱的势垒进入下一个量子阱。

5.如权利要求1所述的氮化物LED结构，其特征在于，所述量子阱的基态能级间的跃迁能量逐渐变化通过调节量子阱的势阱宽度实现。

6.如权利要求1所述的氮化物LED结构，其特征在于，所述量子阱的基态能级间的跃迁能量逐渐变化通过调节量子阱的组分实现。

7.如权利要求1所述的氮化物LED结构，其特征在于，所述量子阱的基态能级间的跃迁能量逐渐变化通过同时调节量子阱的势阱宽度及量子阱的组分实现。

8.如权利要求1所述的氮化物LED结构，其特征在于，该氮化物LED结构还包括衬底、在所述衬底上依次生长的低温缓冲层以及不掺杂的氮化物层，所述不掺杂的氮化物层上依次形成有所述N型电子注入层、所述多量子阱有源层以及所述P型空穴注入层，所述N型电子注入层与N型电极相连，所述P型空穴注入层上形成有透明电极层，所述透明电极层上制备有P型电极。

9.一种氮化物LED结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供衬底；

在所述衬底上依次形成低温缓冲层、不掺杂的氮化物层、N型电子注入层、多量子阱有源层以及P型空穴注入层，其中，所述多量子阱有源层中的量子阱的基态能级间的跃迁能量逐渐变化，跃迁能量大的量子阱靠近P型空穴注入层，跃迁能量小的量子阱靠近N型电子注入层，且所述多量子阱有源层中的量子阱的势垒宽度也逐渐变化，势垒宽度大的量子阱靠近P型空穴注入层，势垒宽度小的量子阱靠近N型电子注入层；

依次刻蚀所述P型空穴注入层以及所述多量子阱有源层，形成一台柱面，并露出所述N型电子注入层，在露出的N型电子注入层上制备N型电极；

在刻蚀后的所述P型空穴注入层上制备透明电极层及P型电极。

10.如权利要求9所述的氮化物LED结构的制备方法，其特征在于，所述量子阱的势垒宽度小于20nm。

11.如权利要求10所述的氮化物LED结构的制备方法，其特征在于，所述N型电子注入层、P型空穴注入层以及多量子阱有源层均由Al_xGa_yIn_1-x-yN组成，其中，0＜x＜1，0＜x+y＜1，且所述N型电子注入层的禁带宽度、P型空穴注入层的禁带宽度以及量子阱的势垒的禁带宽度均大于所述量子阱的势阱的禁带宽度。

12.如权利要求11所述的氮化物LED结构的制备方法，其特征在于，所述多量子阱有源层由非对称耦合量子阱组成，所述非对称耦合量子阱包括至少三个量子阱，相邻量子阱之间存在耦合效应，电子和空穴通过隧穿所述量子阱的势垒进入下一个量子阱。

13.如权利要求9所述的氮化物LED结构的制备方法，其特征在于，所述量子阱的基态能级间的跃迁能量逐渐变化通过调节量子阱的势阱宽度实现。

14.如权利要求9所述的氮化物LED结构的制备方法，其特征在于，所述量子阱的基态能级间的跃迁能量逐渐变化通过调节量子阱的组分实现。

15.如权利要求9所述的氮化物LED结构的制备方法，其特征在于，所述量子阱的基态能级间的跃迁能量逐渐变化通过同时调节量子阱的势阱宽度及量子阱的组分实现。