[发明专利]发光二极管的器件结构及其制作方法

权利要求书

1.一种发光二极管的器件结构，由下到上依次包括如下各层：蓝宝石衬底、缓冲成核层、未掺杂的GaN层、N型GaN层、多量子阱层、P型AlGaN层、P型GaN层和接触层，所述接触层上连接有P型电极，所述N型GaN层上连接有N型电极，所述多量子阱层由多组垒层和阱层交替间隔组成，其特征在于，在所述垒层中，由下到上依次包括第一未掺杂的GaN层、第一掺杂Si元素的GaN层、第二未掺杂的GaN层、第二掺杂Si元素的GaN层和第三未掺杂的GaN层。

2.根据权利要求1所述的发光二极管的器件结构，其特征在于，所述垒层关于所述第二未掺杂的GaN层的横向轴线呈对称结构。

3.根据权利要求1所述的发光二极管的器件结构，其特征在于，所述第一未掺杂的GaN层的厚度为

4.根据权利要求1所述的发光二极管的器件结构，其特征在于，所述第一掺杂Si元素的GaN层的厚度为

5.根据权利要求1所述的发光二极管的器件结构，其特征在于，所述第二未掺杂的GaN层的厚度为

6.根据权利要求1所述的发光二极管的器件结构，其特征在于，所述第二掺杂Si元素的GaN层的厚度为

7.根据权利要求1所述的发光二极管的器件结构，其特征在于，所述第三未掺杂的GaN层的厚度为

8.根据权利要求1所述的发光二极管的器件结构，其特征在于，所述阱层的厚度为

9.根据权利要求1所述的发光二极管的器件结构，其特征在于，所述第一掺杂Si元素的GaN层和所述第二掺杂Si元素的GaN层中，Si元素的掺杂浓度为10¹⁸～10²⁰cm^-3。

10.一种如权利要求1所述的发光二极管的器件结构的制作方法，在所述蓝宝石衬底上，依次生长所述缓冲成核层、未掺杂的GaN层、N型GaN层、多量子阱层、P型AlGaN层、P型GaN层和接触层，并且在所述接触层上制作P型电极，在所述N型GaN层上制作N型电极，其特征在于，在生长所述多量子阱层时，交替生长所述阱层和垒层，

生长所述阱层时，生长温度为700℃～850℃，反应器的压力为100torr～700torr，通入流量为5L～100L的NH₃、流量为10L～40L的N₂、流量为100sccm～500sccm的TEGa和流量为100sccm～600sccm的TMIn；

生长所述垒层时，包括如下步骤：

(1)停止通入TMIn，生长第一未掺杂的GaN层；

(2)将温度升高至800℃～900℃，通入SiH₄，生长所述第一掺杂Si元素的GaN层；

(3)停止通入SiH₄，生长第二未掺杂的GaN层；

(4)通入SiH₄，生长所述第二掺杂Si元素的GaN层；

(5)停止通入SiH₄，生长第三未掺杂的GaN层，之后降温至所述阱层的生长温度700℃～850℃，所述垒层生长完毕。