一种高效GaN基半导体发光二极管

摘要

本发明公开了一种能够增强高注入电流下发光效率的GaN基半导体发光二极管。本发明由衬底、N型掺杂层、多量子阱发光层、P型掺杂层和电极组成，其中多量子阱发光层中靠近P型AlGaN电子阻挡层的最后一个势垒的带隙沿生长方向线性减小，其材料为此多量子阱结构中其它势垒材料与InN或GaN形成的合金，并且InN或GaN在合金中的含量沿生长方向线性增加。本发明结构简单、易操作，可以有效减少漏电流，增强空穴的注入效率，提高量子阱中电子和空穴的浓度以及均匀分布性，从而大幅提高其在高注入电流下的发光效率，作为高亮度、高功率器件结构在照明领域具有广泛的应用前景。

主权项

一种高效GaN基半导体发光二极管，它包括衬底、N型掺杂层、多量子阱发光层、P型掺杂层和电极，其特征在于：所述的发光二极管的结构为：在衬底上依次为N型掺杂层、多量子阱发光层和P型掺杂层，电极分别制作在N型掺杂层和P型掺杂层上；所述的衬底材料为蓝宝石、硅或碳化硅；所述N型掺杂层为GaN、AlGaN或InGaN的硅掺杂的GaN基半导体材料，掺杂浓度为1×1017～1×1020cm‑3；所述多量子阱发光层为InGaN/GaN多量子阱结构、或InGaN/InGaN多量子阱结构、或GaN/AlGaN多量子阱结构，或AlGaN/AlGaN多量子阱结构；多量子阱结构中靠近P型掺杂层中AlGaN电子阻挡层的最后一个势垒的带隙沿生长方向线性减小，其材料为此多量子阱结构中其它势垒材料与InN或GaN形成的合金，且InN或GaN在合金中的含量沿生长方向线性增加；所述的P型掺杂层为镁掺杂的AlGaN电子阻挡层和GaN、AlGaN或InGaN的GaN基半导体材料覆盖层构成，掺杂浓度为1×1017～1×1020cm‑3；所述的电极材料为Au，Ag，Cu，Al，Pt，Zn，Ti，Sn或它们形成的合金。