[发明专利]一种高效率的AlGaInP发光二极管外延片及其制备方法

权利要求书

1.一种高效率的AlGaInP发光二极管外延片，其特征在于：包括n-GaAs衬底、n-GaAs缓冲层、n-Al_xGa_1-xAs渐变层、复合式DBR、n-InAlP限制层、有源层、p-InAlP限制层、P型超晶格层、p-GaP窗口层；其中，n-GaAs缓冲层生长于n-GaAs衬底的上表面；n-Al_xGa_1-xAs渐变层生长于n-GaAs缓冲层的上表面；复合式DBR生长于n-Al_xGa_1-xAs渐变层的上表面；n-InAlP限制层生长于复合式DBR的上表面；有源层生长于n-InAlP限制层的上表面；p-InAlP限制层生长于有源层的上表面；P型超晶格层生长于p-InAlP限制层的上表面；p-GaP窗口层生长于P型超晶格层的上表面。

2.根据权利要求1所述的一种高效率的AlGaInP发光二极管外延片，其特征在于：所述复合式DBR包括渐变式DBR和常规DBR；渐变式DBR生长于n-Al_xGa_1-xAs渐变层的上表面；常规DBR生长于渐变式DBR的上表面；n-InAlP限制层生长于常规DBR的上表面；

渐变式DBR由AlAs和Al_xGa_1-xAs周期性交替生长形成，且0.2<x<0.6；渐变式DBR的第m层AlAs材料和第m层Al_xGa_1-xAs材料的厚度分别为：

                          （1）；

                   （2）；

式（1）-（2）中：λ₀为器件有源区发光之中心波长，n₁和n₂分别为AlAs材料和Al_xGa_1-xAs材料的折射率，t为正数，且t根据λ_m的不同而取不同的值，m为正整数；

常规DBR由AlAs和Al_xGa_1-xAs周期性交替生长形成，且0.2<x<0.6；常规DBR的每层AlAs材料和每层Al_xGa_1-xAs材料的厚度分别为：

                           （3）；

式（3）中：λ₀为器件有源区发光之中心波长，n₁和n₂分别为AlAs材料和Al_xGa_1-xAs材料的折射率。

3.根据权利要求1或2所述的一种高效率的AlGaInP发光二极管外延片，其特征在于：所述P型超晶格层的厚度为5-20nm；所述P型超晶格层由势阱层p-(Al_xGa_1-x)_0.5In_0.5P和势垒层p-(Al_yGa_1-y)_0.5In_0.5P周期性交替生长形成，且0<x<0.3，0.5<y<1，周期数为3-15个；所述P型超晶格层采用Cp₂Mg作为掺杂源。

4.根据权利要求1或2所述的一种高效率的AlGaInP发光二极管外延片，其特征在于：所述p-GaP窗口层包括p-GaP窗口厚层和p-GaP窗口表层；p-GaP窗口厚层生长于P型超晶格层的上表面；p-GaP窗口表层生长于p-GaP窗口厚层的上表面；p-GaP窗口厚层的厚度为8μm；p-GaP窗口表层的厚度为1μm；p-GaP窗口厚层采用Cp₂Mg作为掺杂源；p-GaP窗口表层采用DMZn作为掺杂源。