[实用新型]一种GaN 基LED的PGaN外延结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种GaN 基LED的PGaN外延结构。

背景技术

LED 的应用越来越广泛，主要应用于LCD 屏背光、LED 照明、LED 显示。商业化的产品如蓝光及绿光发光二级管LED 的应用无不说明了III-V 族元素所蕴藏的潜能。

近十几年来为了开发高亮度发光二极管，世界各地相关研究的人员无不全力投入，但依然存在发光强度低的问题。降低器件及系统热阻，从而减低温度；优化LED 外延结构，减少载流子泄漏提高注入比，增加辐射复合效率，是提高LED 大功率下发光强度的两个主要途径。PGaN 结构及其外延生长方法一直是GaN（氮化镓）基LED 研究的热点，是提高GaN基LED 外量子效率的关键。

实用新型内容

本实用新型提供一种GaN 基LED的PGaN外延结构，在接触层与高温PGaN中插入一层非故意掺杂u-GaN来引入一种量子隧穿效应，从而降低发光二极管PGaN与电极的欧姆电阻，增加LED外量子效率，并改善二极管的静电性能。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种GaN 基LED的PGaN外延结构，从下向上依次包括衬底、低温GaN 缓冲层、第一GaN非掺杂层、N型GaN层、电子发射层、发光量子阱层、PAlGaN/PInGaN电子阻挡层、高温P 型GaN层和P 型接触层，其改进之处在于还包括第二GaN非掺杂层，第二GaN非掺杂层位于高温P型GaN层和P 型接触层之间。

优选为，第二GaN非掺杂层的厚度为5-50nm。

进一步优选为，第二GaN非掺杂层的厚度为10-20nm。

因高温GaN材料在非掺杂条件下呈现n型电阻，当在高温PGaN与P型电极接触层中插入第二GaN非掺杂层之后，整个体系为p-n-p型隧穿结构，有助于电子更简单的从接触层注入到PGaN，进而改善LED的发光效率与静电性能。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型在接触层与高温PGaN中插入一层非故意掺杂u-GaN来引入一种量子隧穿效应，从而降低发光二极管PGaN与电极的欧姆电阻，增加LED外量子效率，并改善二极管的静电性能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

1、衬底；2、低温GaN 缓冲层；3、第一GaN非掺杂层；4、N型GaN层；5、电子发射层；6、发光量子阱层；7、PAlGaN/PInGaN电子阻挡层；8、高温P 型GaN层；9、第二GaN非掺杂层；10、P 型接触层。

具体实施方式

一种GaN 基LED的PGaN外延结构，从下向上依次包括衬底1、低温GaN 缓冲层2、第一GaN非掺杂层3、N型GaN层4、电子发射层5、发光量子阱层6、PAlGaN/PInGaN电子阻挡层7、高温P 型GaN层8和P 型接触层10，还包括第二GaN非掺杂层9，第二GaN非掺杂层9位于高温P型GaN层8和P 型接触层10之间。

进一步优选的技术方案为，第二GaN非掺杂层9的厚度为5-50nm。

更进一步优选的技术方案为，第二GaN非掺杂层9的厚度为10-20nm。

因高温GaN材料在非掺杂条件下呈现n型电阻，本实用新型在接触层与高温PGaN中插入一层非故意掺杂u-GaN来引入一种量子隧穿效应，当在高温PGaN与P型电极接触层中插入第二GaN非掺杂层之后，整个体系为p-n-p型隧穿结构，降低了发光二极管PGaN与电极的欧姆电阻，有助于电子从接触层注入到PGaN，增加LED外量子效率，进而改善LED的发光效率与静电性能。