[发明专利]红外LED外延结构及其制造方法在审
| 申请号： | 202210991644.6 | 申请日： | 2022-08-18 |
| 公开（公告）号： | CN115498080A | 公开（公告）日： | 2022-12-20 |
| 发明（设计）人： | 王亚宏;李森林;廖寅生;薛龙;赖玉财;谢岚驰 | 申请（专利权）人： | 厦门士兰明镓化合物半导体有限公司 |
| 主分类号： | H01L33/06 | 分类号： | H01L33/06;H01L33/04;H01L33/14;H01L33/00 |
| 代理公司： | 北京成创同维知识产权代理有限公司 11449 | 代理人： | 蔡纯;杨思雨 |
| 地址： | 361012 福*** | 国省代码： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 红外 led 外延 结构 及其 制造 方法 | ||
1.一种红外LED外延结构，包括从下至上依次堆叠的：衬底、第一半导体层、第一空间层、多量子阱层、第二空间层以及第二半导体层，所述第一半导体层和所述第二半导体层的掺杂类型相反，
其中，所述第一空间层和所述第二空间层为超晶格结构，所述第一空间层各层中的最高Al组分小于所述第二空间层各层中的最高Al组分以使所述第一空间层和所述第二空间层形成非对称结构。
2.根据权利要求1所述的红外LED外延结构，其中，所述第一空间层中的超晶格层的单周期厚度不大于所述第二空间层中的超晶格层的单周期厚度，且所述第一空间层的厚度不大于所述第二空间层的厚度。
3.根据权利要求1所述的红外LED外延结构，其中，所述第一空间层包括：
第一波导层，位于所述第一半导体层上；以及
第一超晶格层，位于所述第一波导层与所述多量子阱层之间。
4.根据权利要求3所述的红外LED外延结构，其中，所述第一波导层为AlaGa1-aAs层，所述第一超晶格层为AlbGa1-bAs/AlcGa1-cAs叠层，
其中，ba且bc，a的取值范围包括0.1～0.2，b的取值范围包括0.2～0.3，c的取值范围包括0.1～0.2。
5.根据权利要求3所述的红外LED外延结构，其中，所述第一超晶格层的周期数为2～6，单周期的厚度范围包括4nm～20nm，所述第一波导层的厚度范围包括100nm～600nm。
6.根据权利要求1所述的红外LED外延结构，其中，所述第二空间层包括：
第二超晶格层，位于所述多量子阱层上；以及
第二波导层，位于所述第二超晶格层与所述第二半导体层之间。
7.根据权利要求6所述的红外LED外延结构，其中，所述第二波导层为AldGa1-dAs层，所述第二超晶格层为AleGa1-eAs/AlfGa1-fAs叠层，
其中，fd且fe，d的取值范围包括0.1～0.25，e的取值范围包括0.1～0.25，f的取值范围包括0.25～0.4。
8.根据权利要求6所述的红外LED外延结构，其中，所述第二超晶格层的周期数为2～6，单周期的厚度范围包括4nm～20nm，所述第二波导层的厚度范围包括100nm～600nm。
9.根据权利要求1-8任一项所述的红外LED外延结构，所述第一半导体层包括从下至上依次设置的第一欧姆接触层、第一电流扩展层和第一限制层。
10.根据权利要求1-8任一项所述的红外LED外延结构，其中，所述第二半导体层包括从下至上依次设置的第二限制层、第二电流扩展层、过渡层和第二欧姆接触层。
11.一种红外LED外延结构的制造方法，包括在衬底上依次形成由下至上的第一半导体层、第一空间层、多量子阱层、第二空间层以及第二半导体层，所述第一半导体层和所述第二半导体层的掺杂类型相反，
其中，所述第一空间层和所述第二空间层为超晶格结构，所述第一空间层各层中的最高Al组分小于所述第二空间层各层中的最高Al组分以使所述第一空间层和所述第二空间层形成非对称结构。
12.根据权利要求11所述的制造方法，其中，所述第一空间层中的超晶格层的单周期厚度不大于所述第二空间层中的超晶格层的单周期厚度，且所述第一空间层的厚度不大于所述第二空间层的厚度。
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