[发明专利]红外LED

说明书

一种具有单片的和堆叠状的结构(10)的红外LED，其具有：n掺杂的包括GaAs的基础衬底(14)、上包覆层(16)、用于产生红外辐射的有源层(18)、上包覆层(20)、电流分配层(24)以及上接通层(26)，其中，所述层以所提及的顺序布置，其中，所述上包覆层(20)与所述电流分配层(24)之间布置有第一隧道二极管(22)，并且其中，所述电流分配层(24)主要包括n掺杂的含Ga的具有大于1％的Ga含量的层。

技术领域

本发明涉及一种红外LED。

背景技术

为了提高红外LED的效率，可以以不同的方式优化红外LED的外延结构。

由DE 10 2010 014 667 A1已知一种具有外延结构的红外LED，所述外延结构在载体层与p掺杂的包覆层之间具有由一个或多个p掺杂的AlGaAs层构成的500nm厚的电流扩展层。

由DE 102 11 531 A1已知一种红外LED外延结构，其除了多个由III-V族的化合物构成的半导体层之外为了提高效率具有高反射的金属层作为反射器。

Yongqin Yu等人的文献《MOCVD growth of strain-compensated multi-quantumwells light emitting diode》，2003出版的Vacuum，第69卷，第489-493页，研究红外发光二极管的量子效率以及光输出功率，所述红外发光二极管具有分别不同的由借助低压CVD渗入的InGaAs/GaAsP构成的MQW有源层。

根据US 2007/0075327 A1，p掺杂的并且通过氢原子掺杂的III-V半导体层布置为p掺杂的包覆层与p掺杂的接通层之间的缓冲层，以便阻止接通层与包覆层之间的掺杂剂的扩散。

由EP 2 009 753 A1已知一种多射束激光二极管，其由彼此上下地布置的并且通过隧道通道串联电连接的激光堆叠构成。由DE 10 2006 057 747 A1且由US 2005/0173724 A1、DE 10 2007 032 555 A1和US 5 936 266 A同样已知不同的LED半导体层堆叠。

发明内容

在这些背景下，本发明的任务在于，说明一种扩展现有技术的设备。

所述任务通过按照本发明的红外LED解决，其具有单片的和堆叠状的结构，所述红外LED具有：

包括GaAs的n掺杂的基础衬底、下包覆层、用于产生红外辐射的有源层、上包覆层、电流分配层以及上接通层，其中，这些层以所提及的顺序布置，

其中，所述上接通层外延地生长，并且在所述上包覆层与所述电流分配层之间布置有第一隧道二极管，其中，所述电流分配层主要具有n掺杂的含Ga的层，所述n掺杂的含Ga的层具有大于1％的Ga含量，并且所述电流分配层具有层电阻R_S＜75Ω，并且所述电流分配层由GaAs或AlGaAs或InGaP构成，

所述第一隧道二极管具有30nm至150nm之间的厚度并且包括含As的p层以及含P的n层，其中，含As的层以碳掺杂，掺杂剂浓度大于1×10¹⁹N/cm³，其中，含P的层以碲掺杂，掺杂剂浓度大于3×10¹⁸N/cm³。。本发明的有利的构型是下述说明的主题。

根据本发明的主题，红外LED具有单片的、堆叠状的并且外延生长的结构，所述结构具有包括GaAs的n掺杂的基础衬底、下包覆层、用于产生红外辐射的有源层、上包覆层、电流分配层以及上接通层，其中，所述层以所提及的顺序布置，其中，在上包覆层与电流分配层之间布置有第一隧道二极管，并且其中，电流分配层主要具有n掺杂的含Ga的层，所述n掺杂的含Ga的层具有大于1％的Ga含量。