[发明专利]带有五阶梯型量子阱和倒V型电子阻挡层的发光二极管

权利要求书

1.一种带有五阶梯型量子阱和倒V型电子阻挡层结构的发光二极管，其特征在于，包括：蓝宝石衬底，所述蓝宝石衬底顶端自下而上依次生长有n-Al_0.6Ga_0.4N层、多量子阱有源区、p-Al_xGa_0.18N电子阻挡层、p-Al_0.6Ga_0.4N层、p-GaN欧姆接触层，所述p-Al_xGa_0.18N电子阻挡层为倒V型电子阻挡层，倒V型电子阻挡层平均分为两层，下层Al组分x自下而上由0.57渐变到0.82，上层Al组分x自下而上由0.82渐变到0.57；

所述多量子阱有源区包括5个2nm厚的Al_0.5Ga_0.5N五阶梯型量子阱，5个2nm厚的Al_0.5Ga_0.5N五阶梯型量子阱分别被6个10nm厚的Al_0.6Ga_0.4N量子垒隔开；

Al_0.5Ga_0.5N五阶梯型量子阱包括自下而上依次设置的0.3nm厚的Al_0.55Ga_0.45N、0.4nm厚的Al_0.5Ga_0.5N、0.6nm厚的Al_0.45Ga_0.55N、0.4nm厚的Al_0.5Ga_0.5N、0.3nm厚的Al_0.55Ga_0.45N。

2.根据权利要求1所述的一种带有五阶梯型量子阱和倒V型电子阻挡层结构的发光二极管，其特征在于，所述n-Al_0.6Ga_0.4N层的厚度为3μm，n型掺杂浓度为5×10¹⁸cm^-3。

3.根据权利要求1所述的一种带有五阶梯型量子阱和倒V型电子阻挡层结构的发光二极管，其特征在于，所述p-Al_xGa_0.18N电子阻挡层的厚度为20nm，p型掺杂浓度为1×10¹⁹cm^-3。

4.根据权利要求1所述的一种带有五阶梯型量子阱和倒V型电子阻挡层结构的发光二极管，其特征在于，所述p-Al_0.6Ga_0.4N层的厚度为20nm，p型掺杂浓度为2×10¹⁹cm^-3。

5.根据权利要求1所述的一种带有五阶梯型量子阱和倒V型电子阻挡层结构的发光二极管，其特征在于，所述p-GaN欧姆接触层的厚度为100nm，p型掺杂浓度为2×10¹⁹cm^-3。

6.根据权利要求1所述的一种带有五阶梯型量子阱和倒V型电子阻挡层结构的发光二极管，其特征在于，倒V型电子阻挡层的下层Al与上层Al的组分x的变化均为线性变化。

7.一种带有五阶梯型量子阱和倒V型电子阻挡层结构的发光二极管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)选取蓝宝石衬底，在氢气气氛、温度为1000-1200℃下在蓝宝石衬底上生长一层厚度3μm的n-Al_0.6Ga_0.4N层；

(2)在氮气气氛、温度为800-1000℃下，在n-Al_0.6Ga_0.4N层上生长多量子阱有源区；

(3)在氮气气氛、温度为1000-1200℃下，在多量子阱有源区上生长一层p-Al_xGa_0.18N电子阻挡层，p-Al_xGa_0.18N电子阻挡层平均分为两层，下层Al组分x自下而上由0.57渐变到0.82，上层Al组分x自下而上由0.82渐变到0.57；

(4)在氢气气氛且温度为800-1000℃下在p-Al_xGa_0.18N电子阻挡层上生长20nm厚的p-Al_0.6Ga_0.4N层，p-Al_0.6Ga_0.4N层上生长100nm厚的p-GaN欧姆接触层；

所述多量子阱有源区包括5个2nm厚的Al_0.5Ga_0.5N五阶梯型量子阱，5个2nm厚的Al_0.5Ga_0.5N五阶梯型量子阱分别被6个10nm厚的Al_0.6Ga_0.4N量子垒隔开；

Al_0.5Ga_0.5N五阶梯型量子阱包括自下而上依次设置的0.3nm厚的Al_0.55Ga_0.45N、0.4nm厚的Al_0.5Ga_0.5N、0.6nm厚的Al_0.45Ga_0.55N、0.4nm厚的Al_0.5Ga_0.5N、0.3nm厚的Al_0.55Ga_0.45N。