氮化镓系发光二极体结构

摘要

本发明揭示利用晶格常数匹配技术制作之氮化镓系发光二极体结构。当采用氮化铝铟(AlxIn1-xN)为被覆层材料时，可达成其晶格常数与氮化镓(GaN)材料相匹配目的，避免因磊晶成长时，产生的应力过大进而造成磊晶不良的特性。并且，p型被覆层使用氮化铝铟(AlxIn1-xN)材料，因其能隙较氮化镓(GaN)材料大，可防止电子溢流(overflow)，从而增加电子电动对在发光层结合的机率，并且可有效对光子作局限(confinement)最后，因为氮化铝铟(AlxIn1-xN)被覆层的成长温度低，故可保护氮化铟镓(InGaN)活性发光层，最终能提高发光效率。

主权项

1.一种氮化镓系发光二极体结构,其包含:一基板,其材质系氧化铝单晶(Sapphire);一缓冲层(buffer layer),其材质系氮化铝镓铟(A1l-x-yGaxInyN),其中0≦X<1,0≦Y<1且位于该基板上;一n型氮化镓(GaN)层系位于该缓冲层上;一活性发光层,其材质系氮化铟镓(InGaN),系位于该n型氮化镓(GaN)层上;一p型被覆层,其材质系镁掺杂(Mg-doped)氮化铝铟(A1l-xInxN),其中0≦X<1且位于该活性发光层上;及一接触层,其材质系镁掺杂(Mg-doped)p型氮化镓(GaN),系位于该p型被覆层上。2.如申请专利范围第1项之发光二极体结构,其中该p型被覆层的厚度介于50埃到3000埃。3.如申请专利范围第1项之发光二极体结构,其中该p型被覆层的成长温度介于摄氏600度到1200度。4.如申请专利范围第1项之发光二极体结构,进一步地包含一电极层,其位于该接触层或该n型氮化镓(GaN)层上。5.一种氮化镓系发光二极体结构,其包含:一基板,其材质系氧化铝单晶(Sapphire);一缓冲层(buffer layer),其材质系氮化铝镓铟(A1l-x-yGaxInyN),其中0≦X<1,0≦Y<1,且位于该基板上;一n型氮化镓(GaN)层系位于该缓冲层上;一活性发光层,其材质系氮化铟镓(InGaN),系位于该n型氮化镓(GaN)层上;一p型被覆层(cladding layer)系位于该活性发光层上,该p型被覆层的材质系镁(Mg)和镓(Ga)共同掺杂氮化铝铟(A1l-xInxN),其中0≦X<1;及一接触层,其材质系镁掺杂(Mg-doped)p型氮化镓(GaN),系位于该p型被覆层上。6.如申请专利范围第5项之发光二极体结构,其中该p型被覆层(cladding layer)厚度介于50埃到3000埃。7.如申请专利范围第5项之发光二极体结构,其中该p型被覆层(cladding layer)成长温度介于摄氏600度到1200度。8.如申请专利范围第5项之发光二极体结构,进一步地包含一电极层,其位于该接触层或该n型氮化镓(GaN)层上。9.一种氮化镓系发光二极体结构,其包含:一基板,其材质系氧化铝单晶(Sapphire);一缓冲层(buffer layer),其材质系氮化铝镓铟(A1l-x-yGaxInyN),其中0≦X<1,0≦Y<1,且位于该基板上;一n型氮化镓(GaN)层系位于该缓冲层上;一活性发光层,其材质系氮化铟镓(InGaN),系位于该n型氮化镓(GaN)层上;一双重被覆层(double cladding layer)位于该活性发光层上,其包含:一第一被覆层(first cladding layer),其材质系镁(Mg)和镓(Ga)共同掺杂氮化铝铟(A1l-xInxN),其中0≦X<1,位于该活性发光层上;及一第二被覆层(second cladding layer),其材质系镁(Mg)掺杂氮化铝铟(A1l-zInzN),其中0≦Z<1,位于该第一被覆层上;及一接触层,其材质系镁掺杂(Mg-doped)p型氮化镓(GaN),系位于该双重被覆层上。10.如申请专利范围第9项之发光二极体结构,该第一被覆层厚度介于50埃()到3000埃()间,且成长温度介于摄氏600度到摄氏1200度间。11.如申请专利范围第9项之发光二极体结构,该第二被覆层厚度介于50埃()到3000埃()间,且成长温度介于摄氏600度到摄氏1200度间。12.如申请专利范围第9项之发光二极体结构,进一步地包含一电极层,其位于该接触层或该n型氮化镓(GaN)层上。13.一种氮化镓系发光二极体结构,其包含:一基板,其材质系氧化铝单晶(Sapphire);一缓冲层(buffer layer),其材质系氮化铝镓铟(A1l-x-yGaxInyN),其中0≦X<1,0≦Y<1,且位于该基板上;一n型氮化镓(GaN)层系位于该缓冲层上;一活性发光层,其材质系氮化铟镓(InGaN),系位于该n型氮化镓(GaN)层上;一双重被覆层(double cladding layer),位于该活性发光层上,其包含:一第一被覆层(first cladding layer),其材质系镁(Mg)掺杂P型氮化铝铟(A1l-xInxN),其中0≦Z