CN202678396U - 一种新型多量子阱发光二极管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及了一种新型多量子阱发光二极管。所述的新型多量子阱发光二极管，其外延结构由下而上依次为衬底1、缓冲层2、未掺杂GaN层3、掺杂的GaN 层4、多量子阱InyGa1-yN/InxGa1-xN有源层5、电子阻挡层6、p型空穴层及接触层 7。多量子阱InyGa1-yN/InxGa1-xN有源层5包括InyGa1-yN垒层51和InxGa1-xN阱层52，InxGa1-xN阱层52包括三层，分别为：x逐渐增加的521层，x 定的522层，x逐渐减少的523层。其中0≤y＜1，y＞x，0＜x＜1。InyGa1-yN垒层51和InxGa1-xN阱层52周期数在5至15个周期之间。本使用新型结构会减少阱和垒之间的应力，极化作用减弱，获得了比较好的晶体质量；同时增加了电子和空穴注入量子阱中的效率，从而提高了光输出功率。
Description
技术领域：
本实用新型专利涉及电子器件技术领域，具体涉及一种新型多量子阱发光二极管。
背景技术
发光二极管可以将电能直接转换为光能，光电转换效率远远超过传统的白炽灯和荧光灯。在提倡节能减排的今天，发光二极管的性能的提高具有重要意义。另外由于GaN基材料可以发射从紫外到可见光的整个波段，其应用范围极其广阔，包括指示灯，背光源，显示器，家用及商用照明。但是要使得LED得到完全普及，GaN的二极管的发光效率还需进一步提升。特别在外延制程中如何提高电子和空穴的注入效率以及辐射复合效率，显得尤为关键。
传统的GaN阱都为矩形的，由于GaN和InxGa1-xN之间晶格系数的不同，在交界面处会产生应力，应力的存在会使得能带歪曲，从而造成电子和空穴波函数在空间分离，同时电子和空穴更加容易逃离量子阱，从而使得注入效率和辐射复合效率都降低。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种新型多量子阱发光二极管，其中新型多量子阱结构可以减少垒和阱界面处的应力，缓解能带的弯曲，从而提高电子和空穴的注入效率和辐射复合效率。
本实用新型的实现方式是：一种新型多量子阱发光二极管，其外延结构由下而上依次为衬底、缓冲层、未掺杂GaN层、掺杂的GaN层、多量子阱InyGa1-yN/InxGa1-xN 有源层、电子阻挡层、p型空穴层及接触层。所述多量子阱InyGa1-yN/InxGa1-xN有源层包括InyGa1-yN垒层和InxGa1-xN阱层，其中0≤y＜1，y＞x，0＜x＜1。所述的InxGa1-xN阱层包括三层，第一层x值逐渐增加，第二层x的值稳定，第三层x的值逐渐减少。InyGa1-yN垒层和InxGa1-xN阱层周期数在5至15个之间。
本实用新型的优点在于：能解决由于GaN/InxGa1-xN多量子阱生长过程中，由于晶格不匹配而产生的应力而导致在界面出现自发极化和压电极化，从而防止GaN/InxGa1-xN多量子阱的能带弯曲，避免辐射复合效率的降低。
附图说明：
图1是本实用新型多量子阱发光二极管结构示意图
图中：衬底1、缓冲层2、未掺杂GaN层3、掺杂GaN层4、多量子阱InyGa1-yN/InxGa1-xN有源层5、InyGa1-yN垒层51、InxGa1-xN阱层52、52层包括x逐渐增加的521层、x值固定的522层、x值逐渐减少的523层、电子阻挡层6、p型空穴层7、接触层8
具体实施方式
如图1所示，本实用新型多量子阱发光二极管，其外延结构由下而上依次为衬底1、缓冲层2、未惨杂GaN层3、掺杂的GaN层4、多量子阱InyGa1-yN/InxGa1-xN有源层5、电子阻挡层6、p型空穴层及接触层7。所述多量子阱InyGa1-yN/InxGa1-xN有源层5包括InyGa1-yN垒层51和InxGa1-xN阱层52，其中0≤y＜1，y＞x，0＜x＜1。所述的InxGa1-xN阱层52包括x逐渐增加的521层、x值固定的522层、x值逐渐减少的523层，InyGa1-yN垒层51和InxGa1-xN阱层52周期数在5至15个之间。
本实用新型提供一种新型多量子阱发光二极管，能减少垒和阱界面处的应力，缓解能带的弯曲，从而提高电子和空穴的注入效率和辐射复合效率。
Claims (4)
1.一种新型多量子阱发光二极管，其特征在于：所述的发光二极管其外延结构由下而上依次为衬底、缓冲层、未掺杂GaN层、掺杂的GaN层、多量子阱lnyGa1-yN/InxGa1-xN有源层、电子阻挡层、p型空穴层及接触层。
2.根据权利要求1所述的一种新型多量子阱发光二极管，其特征在于：所述多量子阱InyGa1-yN/InxGa1-xN有源层包括lnyGa1-yN垒层和InxGa1-xN阱层，其中0≤y＜1，y＞x，0＜x＜1。
3.根据权利要求2所述的一种新型多量子阱发光二极管，其特征在于：所述的InxGa1-xN阱层中x值先增再稳定后减少。
4.根据权利要求1所述的一种新型多量子阱发光二极管，其特征在于：InyGa1-yN垒层和InxGa1-xN阱层周期数在5至15个之间。
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