[发明专利]红外LED外延结构及其制备方法

权利要求书

1.一种红外LED外延结构，其特征在于，所述红外LED外延结构从下至上依次包括位于衬底上的缓冲层、n型半导体层、多量子阱层以及p型半导体层，所述多量子阱层是由非掺势阱层、非掺势垒过渡层以及掺杂势垒层交替层叠而成的周期性结构。

2.如权利要求1所述的红外LED外延结构，其特征在于，所述掺杂势垒层的材质包括Al_aGa_1-aAs_bP_1-b，且a的范围为0～0.4，b的范围为0.5～1。

3.如权利要求2所述的红外LED外延结构，其特征在于，所述掺杂势垒层在不同周期采用不同Al组分的材质，且所述Al组分沿着所述n型半导体层指向所述p型半导体层的方向增加。

4.如权利要求1所述的红外LED外延结构，其特征在于，所述掺杂势垒层中掺杂n型掺杂剂，且掺杂浓度为4.0×10¹⁶cm^-3～5.0×10¹⁷cm^-3。

5.如权利要求2所述的红外LED外延结构，其特征在于，所述非掺势垒过渡层的材质包括GaAs_yP_1-y，且y的范围为0.5～1。

6.如权利要求5所述的红外LED外延结构，其特征在于，所述非掺势垒过渡层中的P组分不高于所述掺杂势垒层中的P组分。

7.如权利要求1所述的红外LED外延结构，其特征在于，所述非掺势阱层的材质包括In_xGa_1-xAs，且x的范围为0～0.5。

8.如权利要求1所述的红外LED外延结构，其特征在于，所述多量子阱层的周期数为N，且N的范围为2～20。

9.如权利要求1所述的红外LED外延结构，其特征在于，每个周期中所述掺杂势垒层的厚度为5nm～50nm。

10.如权利要求1所述的红外LED外延结构，其特征在于，每个周期中所述非掺势垒过渡层的厚度为1nm～20nm。

11.如权利要求1所述的红外LED外延结构，其特征在于，每个周期中所述非掺势阱层的厚度为0.1nm～15nm。

12.如权利要求1所述的红外LED外延结构，其特征在于，所述n型半导体层从下至上依次包括n型窗口层、n型限制层以及n侧空间层；所述p型半导体层从下至上依次包括p侧空间层、p型限制层、p型窗口层以及p型欧姆接触层。

13.一种红外LED外延结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一衬底；

在所述衬底上依次生长缓冲层和n型半导体层；

在所述n型半导体层上生长多量子阱层，所述多量子阱层是由非掺势阱层、非掺势垒过渡层以及掺杂势垒层交替层叠而成的周期性结构；

在所述多量子阱层上生长p型半导体层。

14.如权利要求13所述的红外LED外延结构的制备方法，其特征在于，所述掺杂势垒层的材质包括Al_aGa_1-aAs_bP_1-b，且a的范围为0～0.4，b的范围为0.5～1。

15.如权利要求14所述的红外LED外延结构的制备方法，其特征在于，所述掺杂势垒层在不同周期采用不同Al组分的材质，且所述Al组分沿着所述n型半导体层指向所述p型半导体层的方向增加。