[实用新型]一种近红外发光二极管的外延结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种近红外发光二极管的外延结构，尤其是指一种三五族砷磷化合物系红外发光二极管的外延结构。

背景技术

近红外发光二极管具有低功耗、尺寸小和可靠性高等特性，被广泛应用于通信及遥感装置等技术领域。

现有技术中，近红外产品主要为采用液相外延法生长的以AlGaAs异质结为活性层的近红外发光二极管，所述方法生长的近红外二极管由于内量子效率较低，从而使得其在功率上难以突破，难以满足产品对近红外发光二极管大功率需求。

随着科技的发展，对近红外发光二极管功率的需求越来越高，制造大功率近红外发光二极管已成为发展趋势。采用金属有机化合物气相外延生长具有量子阱的外延结构能取得较高的内量子效率。因此，提升外量子效率成为提高近红外发光二极管发光功率的关键技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种近红外发光二极管的外延结构，具有漫反射作用的电流扩展层的外延结构，明显地提高了外量子效率，使得近红外发光二极管能达到更大功率。

为达成上述目的，本实用新型的解决方案为：

一种近红外发光二极管的外延结构，在衬底层上依次生长第一型电流扩展层、第一型限制层、有源层、第二型限制层及第二型电流扩展层；第二型电流扩展层由第一组成部分及第二组成部分组成，在第一组成部分和第二组成部分之间形成具有漫反射效果的接触界面。

进一步，衬底层为GaAs衬底层。

进一步，在衬底层与第一型电流扩展层之间生长形成腐蚀截止层。

进一步，腐蚀截止层的材料为三五簇化合物，包括(Al_xGa_1-x)_0.5In_0.5P和Al_yGa_1-yAs，其中，0≤x≤1, 0≤y≤1。

进一步，有源层的材料为三五簇化合物，包括GaAs、AlGaAs、InGaAs、AlGaInAs。

进一步，第一型电流扩展层、第一型限制层、第二型限制层及第二型电流扩展层的材料为三五簇化合物，包括AlGaAs、AlGaInP。

进一步，第二型电流扩展层的第一组成部分的材料为Al_xGa_1-xAs（0.1≤x≤0.35），或者为（Al_xGa_1-x）_0.5In_0.5P（0≤x≤0.2）；第二型电流扩展层的第二组成部分的材料为Al_yGa_1-yAs（0.35＜y≤0.5），或者为（Al_yGa_1-y）_0.5In_0.5P（0.2＜y≤0.4）。

进一步，第二型电流扩展层第一组成部分的厚度为2-5μm；第二型电流扩展层第二组成部分的厚度为50-500nm，且满足（2k+1）λ/（4n），其中，k≥0的正整数，λ为有源层发光波长，n为第二组成部分材料的折射率。

一种近红外发光二极管的外延生长工艺，生长第二型电流扩展层的第二组成部分采用进入反应室的生长气流震荡方法，在第一组成部分和第二组成部分之间形成具有漫反射效果的接触界面。

进一步，生长第二型电流扩展层的第一组成部分和第二组成部分之间以及在生长第二组成部分区间，进入反应室的生长气流较生长第一组成部分减少或增加200-300sccm。

进一步，生长第二型电流扩展层的第一组成部分和第二组成部分之间以及在生长第二组成部分区间，进入反应室的生长气流的震荡的次数为2-4次，且每次间隔时间20秒-40秒。

进一步，生长第二型电流扩展层的第二组成部分的MO源的出气阀门，在开启的瞬间引起的进入反应室的生长气流的震荡到进入反应室的生长气流的稳定之间的时间为0.4秒-0.8秒。

进一步，在生长第二型电流扩展层的第一组成部分和第二组成部分之间生长形成有停顿的界面。

进一步，生长第二型电流扩展层的第一组成部分和第二组成部分之间形成停顿的界面的停顿时间为5秒至30秒。

进一步，生长第二型电流扩展层的第二组成部分的进入反应室的生长气流较生长第一组成部分的进入反应室的生长气流减少或增加400-600sccm。