[发明专利]低极化效应的氮化镓基发光二极管用外延材料及制法

摘要

一种低极化效应GaN发光二极管外延用材料及制法：在蓝宝石或SiC衬底上用半导体器件沉积技术依次生长由GaN缓冲层和n型GaN层组成的n型InGaAlN层、由InAlGaN多量子阱结构极化调控层和InAlGaN多量子结构发光层组成的低极化效应有源层和p型InGaAlN层；该方法保留单色光发光二极管器件制做工艺，仅对氮化镓基发光材料的生长过程改进，增加InAlGaN多量子阱结构极化调控层，使量子阱有源区的能带弯曲产生反方向弯曲，降低量子阱有源区极化效应，不增加器件复杂性，又增加GaN基发光二极管内量子效率，克服常规GaN基发光二极管的强极化效应导致低内量子效率缺点，发光二极管整体性能得以提高。

主权项

1.一种低极化效应的GaN发光二极管芯片用外延材料的制法，其特征在于，在GaN基极性LED用外延材料的制备过程中，将具有较低能带的长波长量子阱的电子或空穴隧穿到具有较高能带的短波长量子阱中，以提高LED外延材料的量子阱发光效率；同时，在GaN基极性LED用外延材料的制备过程中，利用不同极化效应引起的量子阱界面电荷不同，用极化效应高界面电荷大的量子阱来减少极化效应低的量子阱的极化效应，以提高量子阱电子或空穴交叠，提高GaN基LED用外延材料的发光强度；所述的具有较低能带的长波长量子阱是指设计光荧光波长为200nm至600nm的量子阱；所述的具有较高能带的短波长量子阱是指设计光荧光波长为200nm至600nm的量子阱；所述具有较低能带的长波长量子阱的设计光荧光峰位相比所述的具有较高能带的短波长量子阱的设计光荧光峰位向长波长方向移动的范围在5nm～100nm之间；所述极化效应高界面电荷大的量子阱是指界面电荷为1E13C/cm2至5E14C/cm2 的量子阱；所述极化效应低的量子阱是指界面电荷为5E11C/cm2至1E14C/cm2的量子阱。