[发明专利]一种氮化镓基发光二极管外延片结构及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管，尤其是涉及一种第三代半导体光电子器件领域中应用氮化镓(GaN)基及其化合物薄膜的外延生长技术-横向外延过生长技术(ELOG)的氮化镓基发光二极管外延片结构及其制备方法。

背景技术

GaN基发光二极管具有体积小、寿命长，可实现大面积阵列；LED使用低于5V的直流电源驱动，辐射区主要集中在可见光区。具有低压、省电、冷光源、响应时间短、发光效率高、防爆和节能可靠等优点，其市场潜力巨大。它除了应用在交通指示灯，大面积显示屏外，在节能日常照明光源的应用也是日趋成熟。LED不含有对人体有害的铅和汞，同时避免了对环境的污染，对于废弃物的回收问题，也比现行日光灯少，可说是既安全又环保，有“绿色照明光源”之称。许多专家认为，LED是继第一代白炽灯光源，第二代荧光灯光源，第三代高强度气体放电灯光源之后的第四代照明光源。世界上生产蓝光二极管的半导体公司纷纷和老牌灯泡制造商结盟，抢占这个可以说是未来最大的照明市场。

III族-氮化物半导体材料由于其优良的光电特性，在制备紫外探测器，发光二极管，激光二极管以及高温，高频等光电器件领域有着广泛应用并在近年来取得了突破性的进展([1]Shuji Nakamura.Recent Developments in InGaN-Based Blue LEDs and LDs.Department ofResearch and Development，Nichia Chemical Industries，Ltd；[2]Takashi MUKAI，MotokazuYAMADA and Shuji NAKAMURA.Characteristics of InGaN-Based UV/Blue/Green/Amber/RedLight-Emitting Diodes.Jpn.J.Appl.Phys，1999；38：3976)。其三元化合物InGaN，通过调节合金中In的组分，禁带宽度理论上可从0.6eV(InN)连续变化到3.4eV(GaN)，发光波长覆盖了整个可见光波段和部分紫外光波段，被广泛应用于光电子器件LED和LD的有源层([3]Chin-Hsiang CHEN，Shoou-Jinn CHANG and Yan-Kuin SU.High-Indium-Content InGaN/GaNMultiple-Quantum-Well Light-Emitting Diodes.Jpn.J.Appl.Phys，2003；42：2281；[4]Homg-Shyang Chen，Dong-Ming Yeh，Chih-Feng Lu，etal.White light generation with CdSe-ZnSnanocrystals coated on an InGaN-GaN quantum-well blue/Green two-wavelength light-emittingdiode.IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS，2006；18：NO.13。)。