[发明专利]一种发光二极管外延结构

权利要求书

1.一种发光二极管（LED）外延结构，其特征在于，包括多量子阱有源层，所述多量子阱有源层包括一个或多个基本周期性结构，所述基本周期性结构包括相邻的宽阱和宽垒，所述宽阱包括多个耦合阱，所述多个耦合阱均为窄阱，相邻的耦合阱之间有窄垒以实现电子和空穴的隧穿耦合。

2.如权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，

所述多个耦合阱为2~5个耦合阱。

3.如权利要求2所述的LED外延结构，其特征在于，

当所述多个耦合阱为2个耦合阱时，所述2个耦合阱的阱宽不同，和/或，所述2个耦合阱的合金材料组分不同；

当所述多个耦合阱为3~5个耦合阱时，所述多个耦合阱的阱宽相同或不同，所述多个耦合阱的合金材料组分相同或不同，多个窄垒的垒宽相同或不同，多个窄垒的合金材料组分相同或不同；

所述宽垒具有相同的垒宽和合金材料组分，所述宽阱具有相同的周期性结构。

4.如权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，

所述多量子阱有源层还可包括基本多量子阱结构和/或基本超晶格结构。

5.如权利要求1～4中任意一项所述的LED外延结构，其特征在于，

所述LED外延结构为GaN基LED外延结构，所述GaN基LED外延结构还包括衬底、成核层、不掺杂的氮化物缓冲层、N型电子注入层和P型空穴注入层；所述多量子阱有源层位于所述N型电子注入层和所述P型空穴注入层之间。

6.如权利要求5所述LED的外延结构，其特征在于：

所述宽垒和窄垒的材料为In_xGa_1-xN，所述多个耦合阱的材料为In_yGa_1-yN；其中，0≤x≤0.05,0<y＜0.25，x<y；

所述宽垒的垒宽为10nm~30nm，所述窄垒的垒宽为1.5nm~8nm，所述耦合阱的阱宽为1nm~4nm。

7.如权利要求5或6中所述的LED外延材料结构，其特征在于，

所述多量子阱结构有源层包括1~20个所述基本周期性结构。

8.如权利要求1～4中任意一项所述的LED外延材料结构，其特征在于：

所述LED外延结构为四元系AlGaInP基LED外延结构，所述四元系AlGaInP基LED外延结构还包括衬底、GaAs缓冲层、分布式布拉格反射层、N型电子注入层、P型空穴注入层和窗口层；所述多量子阱有源层位于所述N型电子注入层和所述P型空穴注入层之间。

9.如权利要求8所述的LED外延材料结构，其特征在于：

所述宽垒的材料为（Al_xGa_1-x）_1-yIn_yP，所述窄垒的材料为（Al_x1Ga_1-x1）_1-y1In_y1P，所述多个耦合阱的材料为（Al_x2Ga_1-x2）_1-y2In_y2P，其中0.5≤x≤1，0.4≤y≤0.6，0.5≤x1≤1，0.4≤y1≤0.6，0≤x2≤0.4，0.4≤y2≤0.6；

所述宽垒的垒宽为7nm~30nm，所述窄垒的垒宽为1nm~4nm，所述多个耦合阱的阱宽为3nm~10nm。

10.如权利要求8或9所述的LED外延材料结构，其特征在于，

所述多量子阱结构有源层包括5~40个所述基本周期性结构。