[发明专利]一种用于光电器件的多重量子阱结构

说明书

【技术领域】

本发明涉及光电器件结构技术，尤其涉及一种用于光电器件的多重量 子阱结构。

【背景技术】

多重量子阱和电子阻挡层是两种广泛使用在氮化镓基光电器件上的结 构，多重量子阱的光电器件和传统的双异质结光电器件相比，具有发光效率 较高的优点，而电子阻挡层可增加电子和空穴在多重量子阱的复合概率，以 提升发光效率。

氮化镓基光电器件的多重量子阱结构是由两种不同带隙的材料交叠而 成，其中势阱层一般为氮化铟镓，而势垒层一般为氮化镓，因势阱层和势垒 层组成材料的晶格常数不同使两者间存在应力，该应力会产生压电场导致量 子阱的带隙边由方形改变为三角形，在p型氮化镓一侧较低而n型氮化镓一 侧较高，使导带和价带之间的带隙宽度变小，导致发光波长变长。

另外在氮化镓基光电器件多重量子阱结构相邻p型氮化镓的一侧，一般 会成长以氮化铝镓为材料的电子阻挡层，以减少电子溢流至p型氮化镓；如 图1所示，因为电子阻挡层(氮化铝镓)和势阱层(氮化铟镓)组成材料的晶格常 数差异更大，将使多重量子阱结构最后一个势阱层受到的压电场比其它势阱 层更大，以致最后一个势阱层的发光波长比其它势阱层更长，此将影响光电 器件的光纯度。

【发明内容】

为了解决现有技术不足，本发明提供一种能够有效改善光电器件发光纯 度的多重量子阱结构。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于光电器件的多重量子阱结构，该光电器件包括由基板至表层 的N型半导体层、多重量子阱层、P型电子阻挡层和P型半导体层；所述 多重量子阱层是由势垒层和势阱层交叠而成，在多重量子阱层结构中，最 靠近P型半导体层的势阱层铟组分或厚度小于其它势阱层。

优选地，所述势垒层为氮化镓。

优选地，所述势阱层为氮化铟镓。

优选地，所述P型电子阻挡层为氮化铝镓。

优选地，最靠近P型半导体层的势阱层利用工程方式来调整势阱层铟 组分，使势阱层的带隙宽度大于其它势阱层。

优选地，最靠近P型半导体层的势阱层带隙宽度大于其它势阱层带隙 宽度的幅度在0.01电子伏特至0.1电子伏特之间。

优选地，最靠近P型半导体层的势阱层利用工程方式来调整势阱层厚 度，使势阱层的厚度小于其它势阱层。

优选地，最靠近P型半导体层的势阱层厚度小于其它势阱层厚度的幅 度在0.05奈米至0.5奈米之间。

本发明的有益效果是：

本发明利用工程调整方式，在多重量子阱层结构中，调整最靠近P型 半导体层的势阱层铟组分或厚度小于其它势阱层，使最靠近P型半导体层 的势阱层带隙宽度大于其它势阱层0.01电子伏特至0.1电子伏特，或使最 靠近P型半导体层的势阱层厚度小于其它势阱层在0.05奈米至0.5奈米， 如此可补偿最靠近P型半导体层势阱层因受电子阻挡层压电场的影响，改 善带隙倾斜较其它势阱层大的问题，以达到有效提高氮化镓基光电器件的 发光纯度。

【附图说明】

图1是现有技术中氮化镓基光电器件多重量子阱带隙结构示意图；

图2是本发明实施例一氮化镓基光电器件多重量子阱带隙结构示意图；

图3是本发明实施例二氮化镓基光电器件多重量子阱带隙结构示意 图。

【具体实施方式】

实施例一

一种用于光电器件的多重量子阱结构，如图2所示，该光电器件包括由 基板至表层的N型半导体层、多重量子阱层、P型电子阻挡层和P型半导体层； 所述多重量子阱层是由势垒层和势阱层交叠而成，其中，势垒层为氮化镓， 势阱层为氮化铟镓，P型电子阻挡层为氮化铝镓；在多重量子阱层结构中， 最靠近P型半导体层的势阱层利用工程方式来调整势阱层铟组分，使势阱层 的带隙宽度大于其它势阱层，其中，最靠近P型半导体层的势阱层带隙宽度 大于其它势阱层带隙宽度的幅度在0.01电子伏特至0.1电子伏特之间，如此可 补偿最靠近P型半导体层势阱层因受电子阻挡层的压电场影响，调整带隙倾 斜较其它势阱层大的问题，提高氮化镓基光电器件的发光纯度。

实施例二