[发明专利]光发射元件应变管理层的组合

说明书

本公开描述了诸如发光二极管(LED)的光发射元件的应变管理层的各个方面。本公开描述了一种LED结构，其在衬底上形成并且具有被支撑在所述衬底上的应变管理区和被配置成提供与所述LED结构相关联的光发射的有源区。所述应变管理区包括：第一层，所述第一层包括具有多个重复的第一和第二子层的超晶格；以及第二层，所述第二层包括主体层。在实施例中，所述第一和第二子层中的至少一个以及所述主体层包括组成In_xAl_yGa_1‑x‑yN。还描述了一种具有多个LED结构的装置和一种制造所述LED结构的方法。

相关申请的交叉引用

本申请受益于2020年5月19日提交的第63/027,049号美国临时专利申请并要求其优先权，所述美国临时专利申请的公开内容以全文引用的方式并入本文中。

背景技术

本公开的方面大体上涉及光发射元件，诸如在各种类型显示器中使用的那些光发射元件，并且更具体地，涉及光发射元件结构中的改进的应变管理层。

一些发光二极管(LED)，诸如高效氮化铟镓(InGaN)LED，在有源区(例如，执行光发射的区)下方需要提供形成具有现代LED应用所需性能水平的有源区的材料质量类型的层结构。可能包括多层的该层结构可以一般地被称为应变管理层或制备(prep)层。应变管理层通常用于提供合适的材料特性，以允许形成具有期望的光发射特性——诸如发射波长和效率——的有源区。然而，应变管理层，诸如与InGaN LED一起使用的一个或多个含铟(In)层，例如能够容易出现表面缺陷，从而导致沉积在其上的有源区的光发射性能不理想。

本公开的方面提供了改进应变管理层及其对光发射元件性能的总体影响的技术和结构。

发明内容

下文呈现一个或多个方面的简要概述，以提供对这样的方面的基本理解。此概述不是对所有预期方面的广泛概括，并且既不旨在识别所有方面的关键或重要元素，也不旨在描绘任何或所有方面的范围。其目的是作为稍后呈现的更详细描述的前奏以简化形式呈现一个或多个方面的一些概念。

本公开描述了应变管理层的组合，例如应变层超晶格(SLS)和主体含In层在诸如LED的光发射装置中的应用。例如，所述组合可以使厚层能够恢复表面形态，提供有源区改进，和/或使SLS能够改进应变层管理和有源区性能。

在本公开的一个方面，描述了一种形成于衬底上的LED结构。所述LED结构包括被支撑在所述衬底上的应变管理区和被配置成提供与所述LED结构相关联的光发射的有源区。所述应变管理区包括：第一层，所述第一层包括具有多个重复的第一所和第二子层的超晶格；以及第二层，所述第二层包括主体层。在实施例中，所述第一和第二子层中的至少一个以及所述主体层包括组成In_xAl_yGa_1-x-yN。

在本公开的另一方面，描述了一种光发射装置，其包括半导体模板；以及被支撑在所述半导体模板上的光发射结构阵列。所述光发射结构阵列的光发射结构中的至少一个光发射结构包括有源区，所述有源区被配置成提供与所述至少一个光发射结构相关联的光发射。所述至少一个光发射结构还包括应变管理区，所述应变管理区包括：第一层，所述第一层包括具有多个重复的第一和第二子层的超晶格；以及第二层，所述第二层包括主体层。在实施例中，所述第一和第二子层中的至少一个以及所述主体层包括组成In_xAl_yGa_1-x-yN。

附图说明

附图仅示出一些实施方式，并且因此不应被视为对范围的限制。

图1示出使用应变层超晶格(SLS)应变管理方法的LED结构的示例。

图2示出使用厚含In层制备方法的LED结构的示例。

图3和4示出根据本公开的方面使用SLS和主体应变管理层的组合的LED结构的示例。