[实用新型]一种紫光LED外延的结构

说明书

一种紫光LED的外延结构，包括阻挡层，所述阻挡层为铝镓氮阻挡层，包括多个循环的(氮化铝/AL_xGa_(1‑x)N/AL_aIn_bGa_(1‑a‑b)N)；P型铝镓氮结构；重掺杂P型ALGaN。本实用新型通过衬底上溅射ALN缓冲层，减少衬底和ALGaN材料之间因失配较大产生的缺陷，从而提高整个外延层的晶体质量，减少量子阱结构中的位错和缺陷，降低因缺陷产生的非辐射复合，提高内量子效应，另一方面还通过铝镓氮阻挡层以有效限制量子阱结构中的斯达克效应QCS，同时循环结构中的Mg掺杂AL_xGa_(1‑x)N增加材料界面的二维电子气，从而提升空穴注入发光区的能力，提升发光区中电子和空穴的复合效率。

技术领域

本实用新型涉及一种发光二极管制作中的结构设计。

背景技术

受新型冠状肺炎(COVID-19)影响，日常家用产品的杀菌功能开始逐渐收到消费者的关注，ALGaN基UVC-LED相比传统的紫外汞灯，由于其不使用汞，同时无需预热的特性，所以在环保及节能方面具有特别大的优势，未来UVC-LED会大量进入商业空调，表面杀菌与净水等应用市场，会带来UVC-LED新的增加需求，但是UVC-LED结构中需要高AL组分的铝镓氮ALGaN材料，目前的生长技术无法得到低缺陷密度的ALGaN材料，同时ALGaN量子阱结构存在较大的自发极化和压电极化现象，造成能带弯曲，形成斯塔克效应QCSE，受其影响，量子阱中的辐射复合效率非常低，因此通过减小ALGaN量子阱结构中的斯达克效应QCSE，增加辐射复合效率，从而提高发光效率成为一个关键的技术问题。

现有技术存在以下问题：目前，ALGaN基UVC-LED减小斯达克效应QCSE的主要方法为ALGaN量子垒和ALGaN阻挡层中的AL组分进行线性优化，从而降低量子阱的能带弯曲，达到限制斯达克效应QCSE的目的，从而提升电子和空穴的复合，提高复合效率，但是该方法同时会降低空穴的注入效率，因此改善效果有限。现有技术方案申请号201510300906已提出了ALGaN和ALInGaN的技术方案，201811468293也有了ALN和ALGaN的技术方案。针对上述的情况，我们要设计一种包含了新型阻挡层(N个循环结构：氮化铝/ALxGa(1-x)N/ALaInbGa(1-a-b)N)的深紫外外延片制备方法，能有效限制斯塔克效应QCSE，同时又提升了空穴的注入效果。

发明内容

为此，需要提供一种可提高紫光LED发光效率的外延片，解决现有技术中电子迁移不足的问题。

一种紫光LED的外延结构，包括衬底1上依次生长的如下部分：

ALN薄膜2；

铝镓氮缓冲层3；

非掺杂的铝镓氮层4；

N型铝镓氮层5；

应力释放层6；

高温量子阱结构7；

发光量子阱结构8；

阻挡层9，所述阻挡层为铝镓氮阻挡层，包括多个循环的(氮化铝/AL_xGa_(1-x)N/AL_aIn_bGa_(1-a-b)N)；

P型铝镓氮结构10；

重掺杂P型ALGaN 11。

进一步地，所述衬底为蓝宝石衬底。

具体地，所述铝镓氮阻挡层包括多个循环的(氮化铝/Mg掺杂的AL_xGa_(1-x)N/AL_aIn_bGa_(1-a-b)N)。