[实用新型]LED外延结构

说明书

本实用新型揭示了一种LED外延结构，所述LED外延结构从下向上依次包括衬底、AlN缓冲层、uGaN层、N型GaN层、多量子阱发光层、AlInGaN/AlN超晶格扩散阻挡层、P型空穴注入层及P型GaN层。本实用新型在多量子阱发光层及P型空穴注入层之间引入AlInGaN/AlN超晶格扩散阻挡层，可以阻挡P型掺杂扩散，降低能带弯曲导致的导带能级下降，减少量子阱非辐射复合，提升量子阱内量子效率的效果从而提高发光效率。

技术领域

本实用新型涉及半导体发光器件技术领域，尤其涉及一种LED外延结构。

背景技术

发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)作为一种新型节能、环保固态照明光源，具有能效高、体积小、重量轻、响应速度快以及寿命长等优点，使其在很多领域得到了广泛应用，如固体照明光源、大屏幕显示、汽车尾灯、交通信号灯等。在LED众多应用中，作为普通照明光源是其最具有前景的一项。LED照明的核心问题之一是提高LED的可靠性，如不能实现高可靠性的LED光源，即使光效再好，也会限制其在各个领域的应用。因此，增强LED可靠性是LED的研究重点。

现有技术中，LED结构在多量子阱发光层生长完之后接着直接生长P型空穴注入层及P型GaN层，其中，P型空穴注入层及P型GaN层中的Mg、Zn等P型掺杂元素容易因高温扩散至多量子阱发光层，进而产生非辐射复合中心，使得LED发光效率下降。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种LED外延结构。

为实现上述实用新型目的之一，本实用新型一实施方式提供一种LED外延结构，所述LED外延结构从下向上依次包括衬底、AlN缓冲层、uGaN层、N型GaN层、多量子阱发光层、AlInGaN/AlN超晶格扩散阻挡层、P型空穴注入层及P型GaN层。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述AlInGaN/AlN超晶格扩散阻挡层包括若干周期堆叠的Al_xIn_yGa_(1-x-y)N层及AlN层，其中，x的取值范围为0～0.5，y的取值范围为0～0.3。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述AlInGaN/AlN超晶格扩散阻挡层包括3～8个周期堆叠的Al_xIn_yGa_(1-x-y)N层及AlN层，其中，所述Al_xIn_yGa_(1-x-y)N层的厚度范围为1～5nm，所述AlN层的厚度范围为0.1～5nm。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述Al_xIn_yGa_(1-x-y)N层的厚度为3nm，所述AlN层的厚度为1nm。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，在每一周期中，所述Al_xIn_yGa_(1-x-y)N层及所述AlN层具有第一厚度，若干周期中的若干第一厚度不相等。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，若干周期中的x、y的取值不相等。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述多量子阱发光层包括若干周期堆叠的Al_aIn_bGa_(1-a-b)N量子阱层及InGaN量子阱层，其中，a的取值范围为0～0.2，b的取值范围为0～0.3。