[发明专利]绿光LED芯片外延层的结构及生长方法

权利要求书

1.一种绿光LED芯片外延层的结构，包括：

一衬底；

一GaN缓冲层，其生长在衬底上；

一非掺杂GaN层，其生长在GaN缓冲层上；

一N型GaN层，其生长在非掺杂GaN层上；

一第一阶梯层，其生长在N型GaN层上；

一多量子阱区，其生长在第一阶梯层上，该多量子阱区由周期性重复排列的InGaN垒层和InGaN阱层构成；

一第二阶梯层，其生长在多量子阱区上；

一P型GaN层，其生长在第二阶梯层上；

一欧姆接触层，其生长在P型GaN层上；

所述第一阶梯层，用于降低电子的速度，减少由于弹道发射机制造成的电子的溢出或者泄露，抑制droop效应；

所述第一阶梯层，在N型GaN层与多量子阱区间起缓冲和过渡的作用，减少界面处的晶格失配度；

所述第二阶梯层，在P型GaN层多量子阱区间起缓冲和过渡的作用，减少界面处的晶格失配度；

其中第一阶梯层和第二阶梯层的材料均为InGaN，该第一阶梯层和第二阶梯层为非掺杂的低In组分为InGaN层，厚度为3-30nm，且其In组分为InGaN垒层中In组分的20％-80％。

2.根据权利要求1所述的绿光LED芯片外延层的结构，其中所述衬底的材料为蓝宝石、硅、碳化硅、氮化镓或砷化镓。

3.根据权利要求1所述的绿光LED芯片外延层的结构，其中InGaN垒层中In的含量大于零，且小于InGaN阱层中的In含量。

4.一种绿光LED芯片外延层的结构生长方法，包括以下步骤：

步骤1：取一衬底；

步骤2：在该衬底上依次生长GaN缓冲层、非掺杂GaN层、N型GaN层、第一阶梯层、多量子阱区、第二阶梯层、P型GaN层和欧姆接触层，完成生长；

其中多量子阱区由周期性重复生长的InGaN垒层和InGaN阱层构成；

所述第一阶梯层，用于降低电子的速度，减少由于弹道发射机制造成的电子的溢出或者泄露，抑制droop效应；

所述第一阶梯层，在N型GaN层与多量子阱区间起缓冲和过渡的作用，减少界面处的晶格失配度；

所述第二阶梯层，在P型GaN层多量子阱区间起缓冲和过渡的作用，减少界面处的晶格失配度；

其中第一阶梯层和第二阶梯层的材料均为InGaN，该第一阶梯层和第二阶梯层为非掺杂的低In组分为InGaN层，厚度为3-30nm，且其In组分为InGaN垒层中In组分的20％-80％。

5.根据权利要求4所述的绿光LED芯片外延层的结构生长方法，其中所述衬底的材料为蓝宝石、硅、碳化硅、氮化镓或砷化镓。

6.根据权利要求4所述的绿光LED芯片外延层的结构生长方法，其中InGaN垒层中In的含量大于零，且小于InGaN阱层中的In含量。