[发明专利]一种基于非极性GaN自支撑衬底的高带宽LED

权利要求书

1.一种基于非极性GaN自支撑衬底的高带宽LED，其特征在于包括衬底（1）、N型掺杂的GaN 层（2）、In_xGa_（1-x）N/GaN多量子阱有源区发光层（3）其中0<x<1、P型Al_yGa_（1-y）N电子阻挡层（4）其中0<y<1、P型GaN帽层（5）；所述N型掺杂的GaN 层（2）、In_xGa_（1-x）N/GaN多量子阱有源区发光层（3）、P型Al_yGa_（1-y）N电子阻挡层（4）和P型GaN帽层（5）在衬底（1）的上表面从下到上依次排布。

2.根据权利要求1所述的一种基于非极性GaN自支撑衬底的高带宽LED，其特征在于，所述衬底（1）为非极性GaN衬底。

3.根据权利要求1所述的一种基于非极性GaN自支撑衬底的高带宽LED，其特征在于，所述衬底（1）为非极性面自支撑GaN衬底。

4.根据权利要求1所述的一种基于非极性GaN自支撑衬底的高带宽LED，其特征在于，所述N型掺杂的GaN层（2）生长于所述衬底（1）的上表面，N型掺杂的GaN层（2）生长的的厚度为1μm ~ 3μm，生长温度为900 ~ 1200℃，使用Si完成N型掺杂，N型掺杂的浓度是5×10¹⁸ ~ 1×10¹⁹cm^-3。

5.根据权利要求1所述的一种基于非极性GaN自支撑衬底的高带宽LED，其特征在于，所述In_xGa_（1-x）N/GaN多量子阱有源区发光层（3）生长于所述N型掺杂的GaN层（2）的上表面，所述In_xGa_（1-x）N/GaN多量子阱有源区发光层（3）中由In_xGa_（1-x）N构成量子阱、GaN构成量子垒，所述量子阱和量子垒形成3 ~ 9个周期的有源区，其中，量子阱生长3nm ~ 5nm，量子垒生长8nm ~ 12nm，生长温度为700 ~ 850℃，In_xGa_（1-x）N/GaN多量子阱有源区发光层（3）的发光波长为400nm ~ 450nm。

6.根据权利要求1所述的一种基于非极性GaN自支撑衬底的高带宽LED，其特征在于，In_xGa_（1-x）N/GaN多量子阱有源区发光层（3）中的Ga、In、N源分别为三甲基镓TMGa、三甲基铟TMIn以及高纯氨气，生长In_xGa_（1-x）N/GaN多量子阱有源区发光层（3）时的环境气压为300 ~400mbar。

7.根据权利要求1所述的一种基于非极性GaN自支撑衬底的高带宽LED，其特征在于，所述P型Al_yGa_（1-y）N电子阻挡层（4）生长于In_xGa_（1-x）N/GaN多量子阱有源区发光层（3）的上表面，生长的厚度为8nm ~ 10nm，P型Al_yGa_（1-y）N电子阻挡层（4）的生长温度为900 ~ 1000℃。

8.根据权利要求1所述的一种基于非极性GaN自支撑衬底的高带宽LED，其特征在于，所述P型Al_yGa_（1-y）N电子阻挡层（4）的P型浓度为1×10¹⁷cm^-3 ~ 1x10¹⁸cm^-3。