一种提高发光效率的GaN基LED外延结构及生长方法

摘要

本发明涉及一种提高发光效率的GaN基LED外延结构及生长方法。该LED外延结构中衬底上由下至上依次有成核层、缓冲层、n型GaN层、多量子阱发光层、P型结构，所述P型结构组成依次为插入层和P型GaN层或者P型GaN层、插入层和P型GaN层；插入层为LD/PAl_XIn_YGa_1-X-YN/HD的P型超晶格，LD为低掺杂P型Al_UIn_NGa_1-N-UN层，HD为高掺杂P型Al_ZIn_WGa_1-Z-WN层。本发明使用该P型超晶格结构，低掺LD部分防止P型杂质向下方的发光区扩散，高掺HD部分提供大量的空穴；低掺和高掺的结合，在大量提供空穴的情况下，阻挡空穴外溢。同时P型AlInGaN层在阻挡电子的同时，可以有效束缚空穴、提高空穴的横向扩展。使用本发明P型结构的GaN基LED可以显著提高器件的量子效率。

主权项

一种具有P型超晶格结构的LED外延结构，包括衬底、衬底上由下至上依次有成核层、缓冲层、n型GaN层、多量子阱发光层、P型结构，所述成核层是氮化镓层、氮化铝层或铝镓氮层之一，所述缓冲层是非掺杂的氮化镓层；所述P型结构组成依次为：插入层和P型GaN层，或者P型GaN层、插入层和P型GaN层；所述插入层为LD/PAl_XIn_YGa_1‑X‑YN/HD的P型超晶格结构，LD为低掺杂PAl_UIn_NGa_1‑N‑UN层，HD为高掺杂PAl_ZIn_WGa_1‑Z‑WN层；0＜U＜0.3，0＜N＜0.5；0＜Z＜0.4，0＜W＜0.5；0.05≤X≤0.5，0.1≤Y＜0.6，X+Y≤0.8；LD/PAl_XIn_YGaN_1‑X‑Y/HD的P型超晶格周期为3‑20。