[发明专利]一种发光二极管外延结构

说明书

技术领域

本发明属于发光二极管技术领域，尤其涉及一种发光二极管外延结构。

背景技术

近年来，Ⅲ族氮化物半导体材料(AlN、GaN和InN)由于其较宽的直接带隙、良好的热学和化学稳定性而在固态照明、固体激光器、光信息存储、紫外探测器等微电子及光电子器件方面具有显著的优势，并在近几年的研究和应用中取得了突破性的进展，特别是在能源供给和环境污染问题的背景下，半导体照明光源作为一种具有高效、节能、环保、长寿命、易维护等显著特性的器件，吸引了全世界的目光。

外延结构的生长是LED芯片的关键技术，而怎样提高二极管的发光效率，是外延结构生长的一个重要难点。目前市场上大部分GaN基LED都是侧向结构，都存在电流密度分布不均的问题，导致LED发光区域没有得到充分利用，如图1所示为现有技术中发光二极管外延结构的电流密度分布示意图，由图1可知，现有技术发光二极管外延结构工作时，电流密度分布不均，影响边角发光区域得不到充分利用，降低发光二极管的发光效率。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种发光二极管外延结构，以解决现有技术发光二极管外延结构电流密度分布不均的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种发光二极管外延结构，包括依次排列的衬底1、过渡层2、u型氮化镓层3、n型氮化镓层4、量子阱层5和p型氮化镓层6；

所述n型氮化镓层4的电子浓度渐变，远离所述量子阱层5侧电子浓度高于靠近所述量子阱层5侧电子浓度。

本发明实施例提供的一种发光二极管外延结构的有益效果包括：

本发明提供的一种发光二极管外延结构的结构简单，制作方便，解决现有技术中电流密度分布不均的问题，增加电流扩展，缓解电流分布不均，能有效提高提高发光二极管的发光效率与信赖性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中发光二极管外延结构的电流密度分布示意图；

图2为本发明实施例提供的发光二极管外延结构的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的发光二极管外延结构在n型氮化镓层在制备过程第一阶段的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的发光二极管外延结构在n型氮化镓层制备过程第二阶段的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的发光二极管外延结构在n型氮化镓层在制备过程第三阶段的结构示意图

图6为本发明实施例提供的发光二极管外延结构的电流密度分布示意图；

图中，1为衬底，2为过渡层，3为u型氮化镓层，4为n型氮化镓层，5为量子阱层，6为p型氮化镓层，7为P型电极，8为N型电极，9为光刻胶，10为掩膜板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

如图2所示为本发明实施例提供的发光二极管外延结构的结构示意图，由图2可知，该外延结构包括：依次排列的衬底1、过渡层2、u型氮化镓层3、n型氮化镓层4、量子阱层5和p型氮化镓层6；n型氮化镓层4的电子浓度渐变，远离量子阱层5侧电子浓度高于靠近量子阱层侧5电子浓度。

进一步的，n型氮化镓层4与N型电极7的接触面为斜面，靠近P型电极8的一端高于远离P型电极8的一端，斜面下方同一水平面上靠近P型电极(7)的一端电子浓度低于远离P型电极7的一端。n型氮化镓层4包括Ga_1-x-yN半导体层和掺杂元素Si，x和y为随机常数，范围是0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y＜1；掺杂元素Si的浓度范围是1×10¹⁷/cm³～9×10²²/cm³，厚度为0.01～100um。

本发明实施例，结构简单，制作方便，解决现有技术中电流密度分布不均的问题，增加电流扩展，缓解电流分布不均，能有效提高提高发光二极管的发光效率与信赖性。

实施例一

本发明提供的实施例一为发光二极管外延结构的制作方法的实施例，该方法的实施例包括：