[发明专利]外延生长缺陷控制结构、包含缺陷控制结构的发光器件及其制造方法

权利要求书

1.一种发光器件包含：

缺陷控制层，具有分配在其中的纳米颗粒；以及

发光器件结构，形成在所述缺陷控制层上，

其中，所述纳米颗粒是在所述缺陷控制层形成过程中被原位分配到所述缺陷控制层中的。

2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述发光器件结构中包含N型层、P型层和夹在它们之间的激活区，且该N型层作为一个单独的层或者作为所述缺陷控制层的组成部分形成在所述缺陷控制层上。

3.根据权利要求2所述的发光器件，进一步包含夹在激活区和所述N型层之间的另一N型层，其中该另一N型层作为一个单独的层或者作为所述N型层的组成部分形成在所述N型层上，并且纳米颗粒被分配到所述另一N型层中。

4.根据权利要求2所述的发光器件，进一步包含夹在激活区和所述P型层之间的另一P型层，其中所述另一P型层和所述P型层形成为两个单独的层或者形成为一个整体层，并且纳米颗粒被分配到所述另一P型层中。

5.根据权利要求2所述的发光器件，其中所述激活区包含一个或多个量子阱且所述一个或多个量子阱中的至少一个包含纳米颗粒。

6.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述纳米颗粒的尺寸在10-500纳米的范围内。

7.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包含衬底或模板层，用以在其上形成所述缺陷控制层。

8.一种形成发光器件的方法包含：

提供衬底；

在反应器中于该衬底上外延生长缺陷控制层，且引入纳米颗粒到该反应器中以便原位分配所述纳米颗粒到所述缺陷控制层中；以及

在所述缺陷控制层上形成发光器件结构，其中所述发光器件结构包含N型层、P型层和夹在它们之间的激活区，且所述激活区包含一个或多个量子阱以及与所述一个或多个量子阱交替排列的一个或多个量子垒。

9.根据权利要求8所述的方法，包含在所述缺陷控制层上外延生长所述N型层作为一个单独的层或作为所述缺陷控制层的组成部分。

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包含：

在所述N型层上外延生长另一N型层，且引入纳米颗粒到该反应器中，以便于原位分配所述纳米颗粒到所述另一N型层中，其中所述另一N型层作为一个单独的层或作为所述N型层的组成部分形成在所述N型层上。

11.根据权利要求8所述的方法，包含：

在所述激活区上外延生长另一P型层且当外延生长所述另一P型层时引入纳米颗粒到该反应器中，以便所述纳米颗粒被原位分配到所述另一P型层中，其中所述P型层作为一个单独的层或作为所述另一P型层的组成部分形成在所述另一P型层上。

12.根据权利要求8所述的方法，包含当外延生长所述一个或多个量子阱中的至少一个量子阱时，引入纳米颗粒到该反应器中，以便所述纳米颗粒被原位分配到所述至少一个量子阱中。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述纳米颗粒选自氧化硅(SiO₂)、氮化硅(SiNx)、氧化钛(TiO₂)，或它们的混合物，并被供应到该反应器中。

14.根据权利要求8所述的方法，包含：

在该反应器的气相中形成氮化物纳米颗粒，且在所述一个或多个量子垒中的至少一个量子垒上沉积所述氮化物纳米颗粒；以及

在沉积有所述氮化物纳米颗粒的所述量子垒上外延生长所述一个或多个量子阱中的至少一个量子阱。

15.根据权利要求8所述的方法，其中所述纳米颗粒尺寸在10-500纳米范围内。

16.根据权利要求8所述的方法，进一步包含在外延生长所述缺陷控制层之前在所述衬底上形成一模板层。

17.一种发光器件包含：

发光器件结构，包含N型层、P型层和夹在它们之间的激活区，其中所述激活区包含一个或多个量子阱，并且所述一个或多个量子阱中的至少一个量子阱包含在该量子阱形成过程中被原位引入的纳米颗粒。

18.根据权利要求17所述的发光器件，进一步包含缺陷控制层，所述发光器件结构形成于该缺陷控制层上，其中所述缺陷控制层中分散有纳米颗粒。