[实用新型]一种新型LED外延片

说明书

本实用新型公开了一种新型LED外延片，包括GaAs衬底，其中：所述GaAs衬底上依次设有缓冲层、AlGaAs/AlAs(DBR)反射层、n‑AlInP限制层、n‑AlGaInP波导层、复合MQW有源层、p‑AlGaInP波导层、p‑AlInP限制层和p‑GaP电流扩展层。本实用新型中复合MQW有源层采用两种材料构成的垒，通过组分的设计来提高垒限制电子的能力，从而提高电子与空穴对在量子阱中的复合几率，进而提高发光效率。

技术领域

本实用新型涉及半导体二极管技术领域，尤其涉及一种新型LED外延片。

背景技术

LED具有重量轻、体积小、发热量少、耗电量小、寿命长、单色性好、响应速度快等优点，尤其是其环保和抗震性能好，因而被广泛的运用在各种指示器、显示装置上。但是目前市场对高亮度发光二极管的亮度指标逐渐提高，为了满足市场的需求，提高LED的发光效率势在必行。提高发光效率的方法主要包括提高外量子效率和内量子效率，内量子效率是指从电极注入的载流子在发光区内复合产生光子的效率，外量子效率是指发光区内复合产生的光子输出到器件外的效率。其中，决定内量子效率的主要因素是发光区的载流子数目和电子空穴对复合的几率，因电子的迁移能力远大于空穴，所以提高量子阱限制电子的能力可以实现提高电子空穴对复合几率的目的，进而提高LED的发光效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，由两种材料构成的垒组成的复合MQW有源层，通过In组分的设计来提高垒的电子限制能力，进而提高复合MQW有源层内电子空穴对复合几率，从而提高发光效率。

本实用新型的技术方案如下：一种新型LED外延片，包括GaAs衬底，其中：所述GaAs衬底上依次设有缓冲层、AlGaAs/AlAs(DBR)反射层、n-AlInP限制层、n-AlGaInP波导层、复合MQW有源层、p-AlGaInP波导层、p-AlInP限制层和p-GaP电流扩展层，所述的复合MQW有源层中垒的材料包含两种，分别为(Al_xGa_1-x)_0.6In_0.4P和(Al_xGa_1-x)_0.4In_0.6P，阱的材料为(Al_xGa_1-x)_0.5In_0.5P。

优选的，缓冲层厚度为0.5μm，缓冲层掺杂浓度为5×10¹⁷cm^-3，所述AlGaAs/AlAs(DBR)反射层厚度为1.6μm，AlGaAs/AlAs(DBR)反射层掺杂浓度为2×10¹⁸cm^-3，所述n-AlInP限制层厚度为0.5μm，n-AlInP限制层掺杂浓度为2×10¹⁸cm^-3，所述n-AlGaInP波导层厚度为0.1μm，n-AlGaInP波导层掺杂浓度为3×10¹⁷cm^-3。

优选的，所述复合MQW有源层包括15层阱、15层垒Ⅰ和15层垒Ⅱ。

优选的，所述MQW有源层厚度为300nm，每一层阱的厚度均为10nm，每一层垒Ⅰ和垒Ⅱ的厚度均为5nm。

优选的，p-AlGaInP波导层厚度0.1μm，p-AlGaInP波导层掺杂浓度为5×10¹⁷cm^-3，所述p-AlInP限制层厚度为0.8μm，p-AlInP限制层掺杂浓度为6×10¹⁷cm^-3，所述p-GaP电流扩展层厚度为5μm，p-GaP电流扩展层掺杂浓度大于1×10¹⁸cm^-3。

本实用新型的技术效果和优点：