[实用新型]一种具有低温成长空穴注入层的发光二极管外延结构

说明书

本实用新型公开了一种具有低温成长空穴注入层的发光二极管外延结构。一种氮化镓基发光二极管外延结构,包括有：衬底、缓冲层、n型氮化镓层、有源层、电子阻挡层、p型低温空穴注入层、空穴扩散层、p型氮化镓层，此外延结构特征在于：电子阻挡层没有掺杂镁、p型空穴注入层使用低温成长与p型空穴注入层和p型氮化镓层之中设有非掺杂空穴扩散层，此外延结构设计可有效降低镁扩散进入有源层造成发光效率下降问题的概率。

技术领域

本实用新型涉及氮化镓基发光二极管外延成长技术领域，尤其涉及一种具有低温成长空穴注入层的发光二极管外延结构。

背景技术

日亚化学工业株式会社在氮化镓基发光二极管业内一直是技术最顶尖的公司，在分析日亚化学的发光二极管外延结构会发现许多特色，其中在有源层中镁的杂质浓度一般会在 1E17cm^-3左右，但国内外延厂生长的外延结构有源层中镁的杂质浓度一般则高达1E18cm^-3。有源层中镁的杂质浓度偏高将影响电子和空穴在有源层中的复合效率，使发光二极管发光效率受到侷限。

对于有源层中镁的杂质浓度偏高一般归咎两个原因：一个是外延结构本身缺陷太多，造成P层的镁杂质从外延缺陷向下扩散进入有源层，这个问题国内业界在近三年导入镀氮化铝层的蓝宝石图样化衬底(PSS)后，已大幅改善外延结构晶体质量；另一个原因是发光二级管外延结构中，在有源层后成长的P层结构温度较高，使P层结构的镁杂质向下扩散进入有源层。关于这个问题，专利CN201766092和CN205452329都提出利用在有源层和原P 层结构层间插入一低温P型氮化镓基结构，用以限制原P层结构的镁向下扩散进入有源层，但这种工艺处理方式至少有两个显而易见的问题，一是低温P型氮化镓基结构直接置于有源层上时，将造成对有源层中电子侷限能力下降的问题，另一个是在低温P型氮化镓基结构之后，再成长相对高温的原P层结构时，仍存在有相对高温原P层结构的镁向下扩散的问题，存在不足。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种具有低温成长空穴注入层的发光二极管外延结构，降低了现有氮化镓基发光二极管外延结构中存在有镁扩散进入有源层造成发光效率下降的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种具有低温成长空穴注入层的发光二极管外延结构，包括衬底、缓冲层、n型氮化镓层、有源层、电子阻挡层、p型低温空穴注入层、空穴扩散层、p型氮化镓层；其中：

衬底，由蓝宝石材料所制成；

缓冲层，其位于所述衬底上，由氮化镓基材料所构成；

n型氮化镓层，其位于所述缓冲层上，由氮化镓基材料所构成；

有源层，其位于所述n型氮化镓层上，由氮化镓基材料所构成；

电子阻挡层，其位于所述有源层上，由非掺杂含铝氮化镓基材料所构成；

p型低温空穴注入层,其位于所述电子阻挡层上，由氮化镓基材料所构成；

空穴扩散层，其位于所述p型低温空穴注入层上，由非掺杂含铝氮化镓基材料所构成；

p型氮化镓层，其位于所述空穴扩散层上，由氮化镓基材料所构成。