[实用新型]半极性氮化镓半导体构件

说明书

本公开涉及一种半极性氮化镓半导体构件，其包括：N型氮化镓层；P型氮化镓层；有源层，位于N型氮化镓层和P型氮化镓层之间，包括最多两个量子阱层；以及第一泄漏电流防护层，位于N型氮化镓层与有源层之间；以及第二泄漏电流防护层，位于有源层与P型氮化镓层之间。

技术领域

本公开涉及半导体照明领域和激光半导体领域，尤其涉及一种具有泄漏电流防护层的LED或LD半极性氮化镓半导体构件。

背景技术

美国的加州大学圣芭芭拉分校和日本的SONY、SUMITOMO等一些氮化镓(GaN)的研究机构和公司成功地在一些特殊的GaN半极性晶面上制备了高功率、高效率的蓝、绿光发光二极管和激光二极管等。氮化镓发光二级管是目前较成熟的一类半导体发光二级管，常见的氮化镓基发光二极管结构为在衬底上依次淀积缓冲层、不掺杂的氮化镓层、N型导电的氮化镓层、多层量子阱(MQW)层、P型导电的氮化铝镓层。

在LED发光器件或LD器件中，绿光LED或LD是组成高效RGB白光的主要器件之一，但是目前绿光LED的发光效率远低于蓝光LED以及红光LED。要提高绿光LED的发光效率，就需要弄清楚LED有缘层的发光机理。高效率的蓝绿光LED通常采用多量子阱(MQW)有缘层结构，多量子阱(MQW)有缘层结构发出的光是混合了多个量子阱同时发光的结果。因此，人们不容易获得单纯的绿光或蓝光的发光机理，从而无法准确了解并针对性提高单色LED器件的发光效率。

因此，研究人员或用户期望获得一种高效发光的单色LED发光器，采用单量子阱或双量子阱层的发光层是一种较好的选择。但是氮化镓半导体构成的器件具有分层结构，量子阱层数小于或等于二层的情况下，其耗尽区要比多量子阱层的耗尽层短很多，带隙能层要小得多，因此，氮化镓基发光二极管(LED)中，较短的耗尽层会导致电子空穴注入不匹配更严重，导致的电流泄漏更严重，从而更大程度限制单量子阱层和双量子阱的LED发光效率减弱并导致大电流下发光效率衰减。而且，对于极性面生长的氮化镓基LED，例如半极性氮化镓基LED，极化效应会进一步增极大电流泄漏。因此，人们期望获得一种能够抵抗较高反向偏压并且泄漏电流减小的较少量子阱层数甚至单量子阱(SQW)的LED构件。

发明内容

本公开旨在提供一种能够解决上述和/或其他技术问题的半极性氮化镓半导体构件以及制造半极性氮化镓半导体构件的方法。根据本公开的一个方面，提供了一种半极性氮化镓半导体构件，其包括：N型氮化镓层；P型氮化镓层；有源层，位于N型氮化镓层和P型氮化镓层之间，包括一个或两个量子阱层；以及第一泄漏电流防护层，位于N型氮化镓层与有源层之间；以及第二泄漏电流防护层，位于有源层与P型氮化镓层之间。

根据本公开的半极性氮化镓半导体构件，其中所述第一泄漏电流防护层和第二泄漏电流防护层为无掺杂的GaN层或AlGaN层。

根据本公开的半极性氮化镓半导体构件，其中所述第一泄漏电流防护层和第二泄漏电流防护层为低掺杂浓度的GaN层或AlGaN层。

根据本公开的半极性氮化镓半导体构件，其中所述AlGaN层中Al的质量百分占比小于20％。

根据本公开的半极性氮化镓半导体构件，其中第一泄漏电流防护层或第二泄漏电流防护层中的Al的质量百分占比小于有源层中的阻挡层中的Al的质量百分占比。

根据本公开的半极性氮化镓半导体构件，其中第一泄漏电流防护层或第二泄漏电流防护层中的带隙宽度大于有源层中的阻挡层的带隙宽度。

根据本公开的半极性氮化镓半导体构件，其中所述第一泄漏电流防护层的N型掺杂浓度小于1×10¹⁸/cm³，而所述第二泄漏电流防护层P型掺杂浓度小于5×10¹⁸/cm³；

根据本公开的半极性氮化镓半导体构件，其中所述所述第一泄漏电流防护层和第二泄漏电流防护层厚度为