[发明专利]一种改良电流扩展层结构的高效发光二极管及其制造方法

权利要求书

1.一种改良电流扩展层结构的高效发光二极管，其特征在于：N-GaAs衬底上外延的材料自下而上依次包括n-GaAs缓冲层、AlAs/Al_xGa_1-xAs或AlInP/(Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP布拉格反射层、n-(Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP下限制层、非掺杂(Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP有源区、p-(Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP上限制层、p++Al_xGa_1-xAs和p-GaP组合电流扩展层，p++Al_xGa_1-xAs在下面为第一电流扩展层，p-GaP在上面为第二电流扩展层，其中，Al_xGa_1-xAs的x取值范围是0.35≤x≤0.7，(Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP的x取值范围是0.6≤x≤1，y取值范围是0.45≤y≤0.55。

2.如权利要求1所述一种改良电流扩展层结构的高效发光二极管，其特征在于：所述p++Al_xGa_1-xAs第一电流扩展层厚度为5～500nm，p-GaP第二电流扩展层厚度为0.3～15μm。

3.如权利要求1所述一种改良电流扩展层结构的高效发光二极管，其特征在于：所述p++Al_xGa_1-xAs第一电流扩展层中掺杂碳C元素，掺杂浓度大于1×10¹⁹，p-GaP第二电流扩展层中掺杂镁Mg或锌Zn或碳C元素，掺杂浓度为1×10¹⁸～1×10²⁰。

4.如权利要求3所述一种改良电流扩展层结构的高效发光二极管，其特征在于：所述含碳C元素的物质是四氯化碳CCl₄、四溴化碳CBr₄或含碳元素的金属有机源。

5.一种改良电流扩展层结构的高效发光二极管制造方法，其特征在于：在生长完AlGaInP材料层后，采用金属有机物化学气相沉积技术，将III族有机源三甲基镓、三甲基铝和V族气态源砷烷同时通入反应腔体，让其在580～800℃的高温下发生分解，铝Al、镓Ga和砷As原子结合生成第一电流扩展层Al_xGa_1-xAs材料，通过控制三甲基镓、三甲基铝通入的摩尔流量来控制铝Al组分x，0.35≤x≤0.7，同时，通过输入含碳元素的物质形成P型掺杂材料；在Al_xGa_1-xAs结束后，系统气流切换为三甲基镓和磷烷，并通入镁Mg或锌Zn或碳C，在580～800℃的高温下分解沉淀形成第二电流扩展层GaP材料。