[发明专利]降低或者消除Ⅲ-氮化物结构中的纳米管缺陷

说明书

本发明的实施例包括布置在n型区与p型区之间的Ⅲ‑氮化物发光层、包括纳米管缺陷的Ⅲ‑氮化物层和布置在Ⅲ‑氮化物发光层与包括纳米管缺陷的Ⅲ‑氮化物层之间的纳米管终止层。纳米管在纳米管终止层中终止。

技术领域

本发明涉及降低或者消除Ⅲ-氮化物结构中的纳米管缺陷。

背景技术

包括发光二极管（LED）、谐振腔发光二极管（RCLED）、垂直腔激光二极管（VCSEL）和边发射激光器的半导体发光器件处于当前可用的最高效的光源之中。能够跨可见光谱操作的高亮度发光器件的制造中的当前感兴趣的材料系统包括Ⅲ-Ⅴ族半导体，尤其是镓、铝、铟和氮的二元、三元和四元合金，其也被称为Ⅲ-氮化物材料。典型地，Ⅲ-氮化物发光器件通过借由金属有机化学气相沉积（MOCVD）、分子束外延（MBE）或者其它外延技术在蓝宝石、碳化硅、Ⅲ-氮化物或者其它适合的衬底上外延生长不同组分和掺杂物浓度的半导体层的叠层来制作。叠层通常包括形成在衬底之上的掺杂有例如Si的一个或多个n型层、形成在一个或多个n型层之上的有源区中的一个或多个发光层以及形成在有源区之上的掺杂有例如Mg的一个或多个p型层。电气接触形成在n和p型区上。

Ⅲ-氮化物器件通常生长在蓝宝石、Si或SiC衬底上。由于衬底材料与Ⅲ-氮化物半导体材料之间的晶格常数和热膨胀系数中的差异，在生长期间在半导体中形成缺陷，其可能限制Ⅲ-氮化物器件的效率。

发明内容

本发明的目的是降低或者消除Ⅲ-氮化物结构中的纳米管缺陷。

本发明的实施例包括布置在n型区与p型区之间的Ⅲ-氮化物发光层、包括纳米管缺陷的Ⅲ-氮化物层和布置在Ⅲ-氮化物发光层与包括纳米管缺陷的Ⅲ-氮化物层之间的纳米管终止层。纳米管在纳米管终止层中终止。

本发明的实施例包括布置在n型区与p型区之间的Ⅲ-氮化物发光层，以及可以掺杂有受主的Ⅲ-氮化物层。n型区布置在掺杂有受主的Ⅲ-氮化物层与发光层之间。受主可以是例如镁。

根据本发明的实施例的方法包括在生长衬底之上生长Ⅲ-氮化物层，Ⅲ-氮化物层包括纳米管缺陷，在Ⅲ-氮化物层之上生长纳米管终止层，以及在纳米管终止层之上生长Ⅲ-氮化物发光层。纳米管在纳米管终止层中终止。

附图说明

图1图示了生长在衬底上的Ⅲ-氮化物成核层。

图2图示了生长在图1中图示的结构之上的有源区和高温层中的纳米管的形成。

图3图示了包括纳米管终止结构的Ⅲ-氮化物结构。

图4图示了包括多个受主掺杂层的纳米管终止结构。

图5图示了包括受主掺杂层和附加层的纳米管终止结构。

图6图示了超晶格纳米管终止结构。

图7图示了形成到倒装芯片器件中的图3的结构。

图8图示了并入到静电放电保护电路中的纳米管终止结构。

图9是图8中图示的结构的电路图。

具体实施方式