[发明专利]一种氮化物发光二极管结构

权利要求书

1.一种氮化物发光二极管结构，包括衬底，在衬底上设有缓冲层，在缓冲层上依次设有n型层、准备层、第一限制量子阱层、发光多量子阱层、第二限制量子阱层和p型层，其特征在于：在所述准备层、第一限制量子阱层、发光多量子阱层和第二限制量子阱层位置包含有倒六角锥结构；所述第一限制量子阱层和第二限制量子阱层的量子阱禁带宽度均比发光多量子阱层的量子阱禁带宽度宽0.03─0.3eV。

2.根据权利要求1所述的氮化物发光二极管结构，其特征在于：位于准备层、第一限制量子阱层、发光多量子阱层和第二限制量子阱层位置的倒六角锥结构在生长平面上分布密度为ρ，即为单位面积上的个数，至第二限制量子阱层的顶部时倒六角锥结构与生长平面相交成正六边形，正六边形的边长为L，其中1×10⁸cm^-2≤ρ≤1×10¹⁰ cm^-2，50nm≤L≤200nm。

3.根据权利要求1或2所述的氮化物发光二极管结构，其特征在于：所述生长平面为GaN材料体系的（0001）面，倒六角锥结构的六个锥面为GaN材料体系{10–11}面族的六个面；至第二限制量子阱层生长结束时，倒六角锥结构表现为倒六角锥形的空洞，在生长p型层的过程中上述空洞被填平。

4.根据权利要求1或2所述的氮化物发光二极管结构，其特征在于：准备层是In_xGa_(1-x)N单层结构或In_yGa_(1-y)N/In_zGa_(1-z)N周期结构，其中0≤x≤0.15，0.01≤y≤0.15，0≤z≤0.05，In_xGa_(1-x)N层的厚度为h_x，50nm≤h_x≤200nm，In_yGa_(1-y)N/In_zGa_(1-z)N周期结构的周期数为j，其中10≤j≤100。

5.根据权利要求1或2所述的氮化物发光二极管结构，其特征在于：第一限制量子阱层是由Al_xIn_yGa_(1-x-y)N量子阱和Al_uIn_vGa_(1-u-v)N势垒组成的周期结构，其周期数为m，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤u≤1，0≤v≤1，1≤m≤5。

6.根据权利要求1或2所述的氮化物发光二极管结构，其特征在于：发光多量子阱层是由Al_xIn_yGa_(1-x-y)N量子阱和Al_uIn_vGa_(1-u-v)N势垒组成的周期结构，其周期数为k，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤u≤1，0≤v≤1，3≤k≤6。

7.根据权利要求1或2所述的氮化物发光二极管结构，其特征在于：第二限制量子阱层是由Al_xIn_yGa_(1-x-y)N量子阱和Al_uIn_vGa_(1-u-v)N势垒组成的周期结构，其周期数为n，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤u≤1，0≤v≤1，1≤n≤2。

8.根据权利要求1或2所述的氮化物发光二极管结构，其特征在于：所述衬底材料包括硅、蓝宝石、碳化硅、砷化镓、氮化铝、磷化镓、氧化锌以及氮化镓。