[发明专利]一种GaN基发光二极管InGaN/GaN量子阱结构及其制备方法

权利要求书

1.一种GaN基发光二极管InGaN/GaN量子阱结构，包括Si衬底；其特征在于，所述Si衬底上依序向上生长有AlN层、AlGaN层、GaN三维层、N型GaN层、InGaN/GaN多量子阱层、AlGaN电子阻挡层和P型GaN层；

所述InGaN/GaN多量子阱层包括InGaN势阱层和GaN势垒层；所述GaN势垒层包括至少一层Si掺杂GaN势垒层和至少一层不掺杂GaN势垒层；所述Si掺杂GaN势垒层和不掺杂GaN势垒层间隔叠合设置。

2.如权利要求1所述的GaN基发光二极管InGaN/GaN量子阱结构，其特征在于，所述AlGaN层中Al的摩尔百分比为10-90％。

3.如权利要求1所述的GaN基发光二极管InGaN/GaN量子阱结构，其特征在于，所述GaN三维层的厚度为200-700nm。

4.如权利要求1所述的GaN基发光二极管InGaN/GaN量子阱结构，其特征在于，所述N型GaN层掺杂有Si，掺杂浓度为1×10¹⁷-1×10¹⁹cm^-3。

5.如权利要求1所述的GaN基发光二极管InGaN/GaN量子阱结构，其特征在于，所述InGaN/GaN多量子阱层为3-10个周期。

6.如权利要求1所述的GaN基发光二极管InGaN/GaN量子阱结构，其特征在于，所述InGaN势阱层的厚度为1-8nm；所述GaN势垒层的厚度为8-20nm。

7.如权利要求1所述的GaN基发光二极管InGaN/GaN量子阱结构，其特征在于，所述Si掺杂GaN势垒层的Si掺杂浓度为1×10¹⁷-1×10¹⁹cm^-3。

8.如权利要求1所述的GaN基发光二极管InGaN/GaN量子阱结构，其特征在于，所述AlGaN电子阻挡层的厚度为15-30nm，掺杂有Mg，Mg的掺杂浓度为1×10¹⁷-1×10¹⁹cm^-3。

9.如权利要求1所述的GaN基发光二极管InGaN/GaN量子阱结构，其特征在于，所述P型GaN层的厚度为200-350nm，掺杂有Mg，Mg的掺杂浓度为1×10¹⁷-1×10¹⁹cm^-3。

10.一种如权利要求1所述的GaN基发光二极管InGaN/GaN量子阱结构的制备方法，其特征在于包括：

第一生长步骤：在Si衬底上依序向上生长AlN层、AlGaN层、GaN三维层和N型GaN层；

第二生长步骤：通入硅烷、氨气、氮气和三甲基镓，生长Si掺杂GaN势垒层；通入氨气、氮气和三甲基镓，生长不掺杂GaN势垒层，Si掺杂GaN势垒层和不掺杂GaN势垒层间隔生长；然后生长InGaN势阱层，形成InGaN/GaN多量子阱层；

第三生长步骤：在InGaN/GaN多量子阱层上生长AlGaN电子阻挡层和P型GaN层，得到GaN基发光二极管InGaN/GaN量子阱结构。