[发明专利]一种基于氮化铝镓材料的发光二极管外延结构及其制造方法有效
| 申请号： | 202210409685.X | 申请日： | 2022-04-19 |
| 公开（公告）号： | CN114497307B | 公开（公告）日： | 2022-08-02 |
| 发明（设计）人： | 廖翊韬 | 申请（专利权）人： | 徐州立羽高科技有限责任公司 |
| 主分类号： | H01L33/22 | 分类号： | H01L33/22;H01L33/00 |
| 代理公司： | 重庆百润洪知识产权代理有限公司 50219 | 代理人： | 刘泽正 |
| 地址： | 221000 江苏省徐州市高新技术产业*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 基于 氮化 材料 发光二极管 外延 结构 及其 制造 方法 | ||
1.一种基于氮化铝镓材料的发光二极管外延结构，其特征在于：包含设置在衬底（1）和氧化铝缓冲层（2）上的第一层n-型氮化铝镓（3），氮化铝镓有源层（4），p-型氮化铝镓（5），和沿着外延生长方向置于p-型氮化铝镓（5）上方的第二层n型氮化铝镓结构（7），所述氮化铝镓有源层（4）的主发光波长介于255纳米到340纳米之间，在p-型氮化铝镓（5）外延层和第二层n-型氮化铝镓（7）外延层的中间，包含一个主要为氮化镓层（6）的外延层，其能带带宽小于上述p-型氮化铝镓（5）和第二层n-型氮化铝镓（7）外延层，在第二层n-型氮化铝镓（7）的表面有粗化结构。
2.根据权利要求1所述一种基于氮化铝镓材料的发光二极管外延结构，其特征在于：所述第二层n-型氮化铝镓（7）层，其厚度为100纳米。
3.根据权利要求1所述一种基于氮化铝镓材料的发光二极管外延结构，其特征在于：所述第二层n-型氮化铝镓（7）层，其厚度为100纳米至200纳米。
4.根据权利要求1所述一种基于氮化铝镓材料的发光二极管外延结构，其特征在于：所述第二层n-型氮化铝镓（7）层，其厚度为100纳米至300纳米。
5.根据权利要求1所述一种基于氮化铝镓材料的发光二极管外延结构，其特征在于：所述第二层n-型氮化铝镓（7）层，其厚度为200纳米至500纳米。
6.根据权利要求1所述一种基于氮化铝镓材料的发光二极管外延结构，其特征在于：上述第二层n-型氮化铝镓（7）层，其厚度为该氮化铝镓有源层（4）发光主波长的0.8倍到3倍之间。
7.实现权利要求1到6任意所述一种基于氮化铝镓材料的发光二极管外延结构的制造方法，其特征在于：所述粗化结构通过湿法刻蚀和光刻掩膜工艺形成，使得第二层n-型氮化铝镓（7）的表面形成金字塔形状的微观结构。
8.实现权利要求1到6任意所述一种基于氮化铝镓材料的发光二极管外延结构的制造方法，其特征在于：所述粗化结构通过干法刻蚀和光刻掩膜工艺，使得第二层n-型氮化铝镓（7）的表面出现在x-y平面的不连续性，且该类不连续性可以破坏紫外光在该外延层内的传输而促进出光。
9.实现权利要求1到6任意所述一种基于氮化铝镓材料的发光二极管外延结构的制造方法，其特征在于：所述粗化结构通过电子束光刻工艺或者纳米压印工艺，使得第二层n-型氮化铝镓（7）的表面出现在x-y平面的不连续性，且该类不连续性可以破坏紫外光在该外延层内的传输而促进出光，该第二层n-型氮化铝镓（7）的表面形成类似于光子晶体和纳米线的三维几何结构。
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