[发明专利]一种半导体外延结构及其发光器件

权利要求书

1.一种半导体发光器件的外延结构，其特征在于：包括电子注入区、多量子阱有源区和空穴注入区，还包括一个或多个带边整形层；

该带边整形层的掺杂类型和/或掺杂浓度与其相邻层有差异，所述掺杂类型为非掺杂、P型掺杂或N型掺杂；

所述带边整形层通过调整其掺杂类型、掺杂浓度和/或层厚度，利用其形成的局域内建电场修整外延结构的半导体能带的带边形状；

所述带边整形层位于电子注入区和多量子阱有源区之间，以调节多量子阱有源区的量子阱电子基态能级相对准费米能级的位置，使多量子阱有源区内的量子阱层中的载流子浓度分布变得均匀，总体俄歇复合降低；

或，还包括阻挡载流子的势垒层，该势垒层与所述带边整形层共同位于空穴注入区和多量子阱有源区之间；该势垒层的一侧或两侧设有带边整形层时，该带边整形层使该势垒层的有效势垒高度升高，载流子泄漏减小；

或，所述带边整形层位于多量子阱有源区内的垒层中；

或，所述带边整形层位于电子注入区内或空穴注入区内。

2.按照权利要求1所述的外延结构，其特征在于：当该带边整形层位于电子注入区和多量子阱有源区之间时，该带边整形层使多量子阱有源区的量子阱电子基态能级相对准费米能级降低；距离带边整形层越远的量子阱，其电子基态能级相对准费米能级降低的程度越小。

3.按照权利要求1至2任一项所述的外延结构，其特征在于：所述带边整形层为多个时，同时位于多量子阱有源区的两侧，具体为：位于电子注入区和多量子阱有源区之间，以及与阻挡载流子的势垒层共同位于多量子阱有源区和空穴注入区之间。

4.根据权利要求1至2任一项所述的外延结构，其特征在于：所述带边整形层为多个时，共同位于多量子阱有源区的同一侧，具体为：位于多量子阱有源区和空穴注入区之间，各带边整形层的掺杂类型、掺杂浓度和/或层厚度不同。

5.一种应用权利要求1所述外延结构制成的半导体发光器件，其特征在于：至少包括依次排列的电子注入区、带边整形层、多量子阱有源区和空穴注入区。

6.一种应用权利要求1所述外延结构制成的半导体发光器件，其特征在于：至少包括依次排列的电子注入区、多量子阱有源区、带边整形层、阻挡载流子的势垒层和空穴注入区。

7.一种应用权利要求3所述外延结构制成的半导体发光器件，其特征在于：具有两个带边整形层，分别为第一带边整形层和第二带边整形层；该半导体发光器件的外延结构至少包括依次排列的电子注入区、第二带边整形层、多量子阱有源区、第一带边整形层、阻挡载流子的势垒层和空穴注入区。

8.一种应用权利要求4所述外延结构制成的半导体发光器件，其特征在于：具有两个带边整形层，分别为第一带边整形层和第二带边整形层；第一带边整形层为N型掺杂，第二带边整形层为P型掺杂；该半导体发光器件的外延结构至少包括依次排列的电子注入区、多量子阱有源区、阻挡载流子的势垒层、第二带边整形层、第一带边整形层和空穴注入区。

9.一种应用权利要求1所述外延结构制成的半导体发光器件，其特征在于：至少包括依次排列的电子注入区、多量子阱有源区和空穴注入区；还包括带边整形层，设于多量子阱有源区内的垒层中。

10.一种应用权利要求1所述外延结构制成的半导体发光器件，其特征在于：至少包括依次排列的电子注入区、多量子阱有源区和空穴注入区；还包括带边整形层，设于电子注入区内。

11.一种应用权利要求1所述外延结构制成的半导体发光器件，其特征在于：至少包括依次排列的电子注入区、多量子阱有源区和空穴注入区；还包括带边整形层，设于空穴注入区内。