[发明专利]具有AlGaN插入层的GaN基半导体发光器件及其制作方法

权利要求书

1.一种具有AlGaN插入层的GaN基半导体发光器件，包括量子阱结构(10)，其特征在于，所述量子阱结构(10)包括至少一组氮化镓量子垒(11)和铟镓氮量子阱(12)，每组氮化镓量子垒(11)和铟镓氮量子阱(12)之间包括至少一层铝镓氮插入层(13)。

2.根据权利要求1所述的具有AlGaN插入层的GaN基半导体发光器件，其特征在于，所述量子阱结构(10)为多量子阱结构，包括多组氮化镓量子垒(11)和铟镓氮量子阱(12)，每相邻的两组氮化镓量子垒(11)和铟镓氮量子阱(12)中的所述铟镓氮量子阱(12)、所述氮化镓量子垒(11)的生长顺序一致。

3.根据权利要求2所述的具有AlGaN插入层的GaN基半导体发光器件，其特征在于，所述量子阱结构(10)中，每层所述氮化镓量子垒(11)上均设有一层所述铝镓氮插入层(13)，且所述氮化镓量子垒(11)的层数不少于所述铟镓氮量子阱(12)的层数。

4.根据权利要求3所述的具有AlGaN插入层的GaN基半导体发光器件，其特征在于，所述量子阱结构(10)中，最顶层的一组氮化镓量子垒(11)和铟镓氮量子阱(12)的所述铟镓氮量子阱(12)表面还依次生长有单独的氮化镓量子垒(11)和单独的铝镓氮插入层(13)，所述量子阱结构(10)的顶部为所述单独的铝镓氮插入层(13)。

5.根据权利要求1～4任一所述的具有AlGaN插入层的GaN基半导体发光器件，其特征在于，包括衬底(20)及自下而上依次生长在衬底(20)上方的氮化镓缓冲层(30)、N型氮化镓层(40)、所述量子阱结构(10)、铝镓氮限制层(50)和P型氮化镓层(60)。

6.根据权利要求5所述的具有AlGaN插入层的GaN基半导体发光器件，其特征在于，所述氮化镓缓冲层(30)与所述量子阱结构(10)之间还包括N型掺杂铝镓氮形成的下部限制层(1a)和N型铟镓氮形成的下部波导层(1b)，所述下部限制层(1a)、所述N型铟镓氮波导层(1b)自下而上依次生长于所述N型氮化镓层(40)上；所述量子阱结构(10)与所述铝镓氮限制层(50)之间还设有非掺杂铟镓氮波导层(2b)。

7.一种具有AlGaN插入层的GaN基半导体发光器件的制作方法，其特征在于，包括：

提供一衬底(20)；

在所述衬底(20)上依次生长N型氮化镓层(40)、量子阱结构(10)、P型铝镓氮限制层(50)和P型氮化镓层(60)；

其中，所述量子阱结构(10)的生长包括自下而上依次生长一层氮化镓量子垒(11)、至少一层铝镓氮插入层(13)和一层铟镓氮量子阱(12)，且所述铝镓氮插入层(13)生长于所述氮化镓量子垒(11)表面。

8.根据权利要求7所述的具有AlGaN插入层的GaN基半导体发光器件的制作方法，其特征在于，所述量子阱结构(10)的生长步骤包括：至少两次重复地依次生长一层氮化镓量子垒(11)、至少一层铝镓氮插入层(13)和一层铟镓氮量子阱(12)。

9.根据权利要求7或8所述的具有AlGaN插入层的GaN基半导体发光器件的制作方法，其特征在于，所述量子阱结构(10)的生长步骤包括：在完成最顶部的一组氮化镓量子垒(11)、至少一层铝镓氮插入层(13)和铟镓氮量子阱(12)的生长后，继续在最顶部的铟镓氮量子阱(12)上表面依次生长一层氮化镓量子垒(11)和至少一层铝镓氮插入层(13)，使所述量子阱结构(10)顶部为铝镓氮插入层(13)。

10.根据权利要求9所述的具有AlGaN插入层的GaN基半导体发光器件的制作方法，其特征在于，

在生长所述量子阱结构(10)前，还包括步骤：在所述N型氮化镓层(40)上依次生长N型掺杂铝镓氮形成的下部限制层(1a)和N型铟镓氮形成的下部波导层(1b)；和/或，

在生长所述铝镓氮限制层(50)前，还包括步骤：在所述量子阱结构(10)表面生长非掺杂铟镓氮波导层(2b)。