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第Ⅲ族氮化物化合物半导体发光器件

阅读:1018发布:2020-09-14

IPRDB可以提供第Ⅲ族氮化物化合物半导体发光器件专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种第III族氮化物化合物半导体发光器件包括多层,所述多层具有含有InGaN阱层和AlGaN势垒层的量子势阱结构。控制作为阱层的InGaN层的膜厚度、生长速率和生长温度,以及作为势垒层的AlGaN层的膜厚度至最佳化,由此改善发光器件的输出。,下面是第Ⅲ族氮化物化合物半导体发光器件专利的具体信息内容。

1.一种第III族氮化物化合物半导体发光器件,其包括:

具有量子势阱结构的多层,所述量子势阱结构含有InGaN阱层和AlGaN势垒层;和比所述InGaN阱层厚并位于所述多层下面的InGaN第一中间层。

2.根据权利要求1的第III族氮化物化合物半导体发光器件,还包括在所 述多层和所述InGaN第一中间层形成的、由GaN制得的第二中间层。

3.根据权利要求1的第III族氮化物化合物半导体发光器件,还包括在所 述多层和所述InGaN第一中间层形成的、由AlGaN制得的第二中间层。

4.根据权利要求1的第III族氮化物化合物半导体发光器件,还包括在所 述多层和所述InGaN第一中间层形成的、由GaN和AlGaN制得的第二中间 层。

5.根据权利要求1的第III族氮化物化合物半导体发光器件,还包括通过 相继层压下列各层得到的中间层:所述InGaN第一中间层,GaN第二中间层 和AlGaN第三中间层,并且该中间层形成于所述多层的下面。

6.根据权利要求1的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中所述第 一中间层基本上不含杂质。

7.根据权利要求2的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中所述第 一和第二中间层中的每一层都基本上不含杂质。

8.根据权利要求3的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中所述第 一和第二中间层中的每一层都基本上不含杂质。

9.根据权利要求4的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中所述第 一和第二中间层中的每一层都基本上不含杂质。

10.根据权利要求5的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中所述 第一,第二和第三中间层中的每一层都基本上不含杂质。

11.根据权利要求5的第III族氮化物化合物半导体发光器件,与所述第 三中间层接触的多层的最下层是由AlGaN和GaN之一制得的;并且与p-型层 接触的所述多层的最上层是由AlGaN和GaN之一制得的。

12.根据权利要求1的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中所述 InGaN第一中间层的生长温度为770-875℃。

13.一种制造第III族氮化物化合物半导体发光器件的方法,所述发光 器件包括多层,所述多层具有含有InGaN阱层和AlGaN势垒层的量子势阱结 构,所述制造第III族氮化物化合物半导体发光器件的方法包括下面的步骤: 在所述InGaN第一中间层是在770-875℃生长温度下形成的条件下,在所述 多层下面形成InGaN第一中间层。

14.一种制造第III族氮化物化合物半导体发光器件的方法,所述发光 器件包括多层,所述多层具有含有InGaN阱层和AlGaN势垒层的量子势阱结 构,所述制造第III族氮化物化合物半导体发光器件的方法包括下面的步骤: 在所述InGaN第一中间层是在770-875℃生长温度下形成的条件下,在所述 多层下面相继层压InGaN第一中间层,GaN第二中间层和AlGaN第三中间层 作为中间层。

说明书全文

技术领域

本发明涉及一种第III族氮化物化合物半导体发光器件。具体地,其涉 及一种发射相对短波长的光的第III族氮化物化合物半导体发光器件。

背景技术

第III族氮化物化合物半导体发光器件作为发射颜色范围在蓝色至绿色 的光的发光二极管是已知的。第III族氮化物化合物半导体发光器件还用作 发射比可见光波长短的光(近紫外线到紫外线的范围)的发光二极管。
虽然迄今为止已知发射如此短波长光的第III族氮化物化合物半导体发 光器件,但近来要求该发光器件具有较高的发光效率和输出。

发明内容

本发明者进行了深入的研究,以改善发射短波长光的第III族氮化物化 合物半导体发光器件。结果获得了具有下述构造的发光器件。即,本发明 提供了一种第III族氮化物化合物半导体发光器件,其包括:含有量子势阱 结构的多层,所述量子势阱结构包括InGaN阱层和AlGaN势垒层;和比InGaN阱层厚并位于所述多层下面的InGaN中间层。
根据如上所述构成的第III族氮化物化合物半导体发光器件,可以以比 常规发光器件高的输出发射短波长的光,例如波长为360-550nm的光。
而且,使用含有包括InGaN阱层和AlGaN势垒层的量子势阱结构的多 层,可以控制作为阱层的各InGaN层的膜厚度、生长速率和生长温度,以及 作为势垒层的各AlGaN层的膜厚度至最优化。因此,改善了第III族氮化物 化合物半导体发光器件的输出。
此外,还使作为多层的底涂层的中间层最优化。还从该观点出发,得 以改善了第III族氮化物化合物半导体发光器件的输出。
附图简述
图1所示为作为阱层的各InGaN层的膜厚度和发光器件的发光强度之间 的关系;
图2所示为各InGaN阱层的生长速率和发光器件的发光强度之间的关 系;
图3所示为各InGaN阱层的生长温度和发光器件的发光强度之间的关 系;
图4所示为作为势垒层的各AlGaN层的膜厚度和发光器件的发光强度之 间的关系;
图5所示为InGaN第一中间层的生长温度和发光器件的发光强度之间的 关系;
图6所示为在根据本发明一个实施方案的发光器件中的第III族氮化物化 合物半导体层;
图7所示为根据本发明实施方案的发光器件的构造;
图8所示为在根据另一个实施方案的发光器件中的第III族氮化物化合物 半导体层;
图9所示为在根据又一个实施方案的发光器件中的第III族氮化物化合物 半导体层;
图10所示为作为阱层的各InGaN层的膜厚度和发光器件的发光强度之间 的关系;
图11所示为各InGaN阱层的生长速率和发光器件的发光强度之间的关 系;和
图12所示为作为势垒层的各AlGaN层的膜厚度和发光器件的发光强度 之间的关系。
实施本发明的最佳方式
下面将详细描述本发明。
根据本发明的一个方面,目的在于改善发光输出的波长范围为360- 550nm,但对该波长范围没有特别的限制。在本发明中目的在于改善发光输 出的波长范围更优选为360-520nm,更更优选为360-490nm,更更更优选为 360-460nm,最优选为360-430nm。
在本说明书中,各第III族氮化物化合物半导体用通式AlxGayIn1-x-yN(0≤X≤1,0≤Y≤1,0≤X+Y≤1)表示,其包括所谓的二元化合物,如AlN,GaN和 InN,和所谓的三元化合物,如AlxGa1-xN,AlxIn1-xN和GaxIn1-xN(其中0<x<1) 第III族元素可以至少部分被硼(B),铊(Tl)等取代。氮(N)可以至少部分为磷(P), 砷(As),锑(Sb),铋(Bi)等取代。各第III族氮化物化合物半导体层可以含有任 选的搀杂剂。Si,Ge,Se,Te, C等可用作n-型杂质。Mg,Zn,Be,Ca,Sr,Ba等可 用作p-型杂质。顺便提及,在搀杂p-型杂质后,第III族氮化物化合物半导体 可经历电子束辐射,等离子体照射和加热炉加热,但该过程不是必须的。对 形成第III族氮化物化合物半导体层的方法没有特别的限定。除了金属有机 化学蒸汽沉积方法(MOCVD方法)外,可以采用已知的方法,如分子束外延 法(MBE方法),卤化物蒸气相外延方法(HVPE方法),溅射法,离子镀方法, 离子簇射法等。
在本发明中,分别使用特定的第III族氮化物化合物半导体来形成特定 的层。
在本发明中,多层含有InGaN阱层和AlGaN势垒层,其是发光层。该 多层具有层压结构,其中每个InGaN阱层被夹在AlGaN层之间。
另一方面,多层是如此构造的:将AlGaN层和InGaN阱层的叠层制得 的单元对层压或将两个或多个单元对层压,最后层压AlGaN层或GaN层。 即,p-型层侧最上层是AlGaN层或GaN层。另一方面,中间层侧最下层也是 AlGaN层或GaN层。AlGaN最上层和AlGaN最下层的组合,AlGaN最上层 和GaN最下层的组合或GaN最上层和GaN最下层的组合是优选的。
所选单元对的数量优选为1-10,更优选为2-8,更更优选为3-7,更更更 优选为3-6,最优选为3-5。
发射光的波长完全取决于InGaN阱层的In和Ga的组成比。
为了发射短波长光,所选In的组成比优选为1-20%,更优选为1-15%,更 更优选为1-10%,最有选为1-8%。
图1所示为作为阱层的各InGaN层的膜厚度和发光器件的发光强度在 20mA时的关系(此后,如果没有特别指出,发光器件的发光强度表示施加 20mA时的发光强度)。如各实施方案所示的发光器件1(见图6和7)中, 如水平轴所示改变形成多层的各InGaN阱层的厚度时,得到了图1所示的结 果。
从图1的结果可明显看出,所选各InGaN阱层的厚度优选为90-200埃(9.0 -20.0nm),更优选为100-175埃(10.0-17.5nm)。
图2所示为各InGaN阱层的生长速率和发光器件的发光强度之间的关 系。
在各实施方案所示的发光器件中,如水平轴所示改变形成多层的各 InGaN阱层的生长速率时,得到了图2的结果。
从图2的结果可明显看出,所选各InGaN阱层的生长速率优选为0.25- 0.35埃/秒(0.025-0.035nm/s)。
为得到图2的结果,改变原料气体(TMG,TMI,氨)的流动速率以控制 生长速率。
图3所示为各InGaN阱层的生长温度和发光器件的发光强度之间的关 系。
在各实施方案所示的发光器件中,如水平轴所示改变形成多层的各 InGaN阱层的生长温度时,得到了图3的结果。
从图3的结果可看出,所选各InGaN阱层的生长温度优选为770-790℃, 更优选为777-783℃。
图4所示为作为势垒层的各AlGaN层的膜厚度和发光器件的发光强度之 间的关系。在各实施方案所示的发光器件中,如水平轴所示改变各AlGaN层的厚度时,得到了图4的结果。
从图4的结果可明显看出,所选各AlGaN层的膜厚度优选为50-125埃 (5.0-12.5nm)。
顺便提及,多层中的最上层优选形成至比任何其它势垒层厚10-30%的 厚度,因为最上层起覆盖层的作用。
在本发明的另一个方面,对多层下面的中间层予以关注。该中间层是 通过相继层压下列各层得到的:InGaN第一中间层,GaN第二中间层和AlGaN第三中间层。优选地,第一,第二和第三中间层中的每一层都是不搀杂的。 第三中间层AlGaN可以省略。如果省略第二中间层GaN,第三中间层AlGaN变为第二中间层。第二中间层也可以被认为是GaN层和AlGaN层的叠层。
图5所示为InGaN第一中间层的生长温度和发光器件的发光强度之间的 关系。
在各实施方案所示的发光器件中,如水平轴所示改变InGaN第一中间层 的生长温度时,得到了图5的结果。
从图5的结果可以看出,所选InGaN第一中间层的生长温度优选为770- 875℃,更优选为800-850℃。
根据本发明者的深入研究,发现当在下列条件下提供InGaN阱层和 AlGaN势垒层时,也得到了优选的发光输出。即,在图10,11和12所示的条 件下,特别是在360-430nm波长处得到了优选的发光输出。
在各实施方案所示的发光器件(见图6和7)中,如水平轴所示改变形成多 层的各InGaN阱层的厚度时,得到了图10的结果。从图10的结果可明显看出, 所选的各InGaN阱层的膜厚度优选为20-60埃(2.0-6.0nm),更优选为35- 50埃(3.5-5.0nm)。
在各实施方案所示的发光器件中,如水平轴所示改变形成多层的各 InGaN阱层的生长速率时,得到了图11的结果。从图11的结果可明显看出, 所选各InGaN阱层的生长速率优选为0.08-0.18埃/秒(0.008-0.018nm/s)。 为了得到图11的结果,改变原料气体(TMG,TMI,氨)的流动速率以控制生 长速率。
在各实施方案所示的发光器件中,如水平轴所示改变各AlGaN层的厚 度时,得到了图12的结果。从图12的结果可明显看出,所选各AlGaN层的 膜厚度优选为75-135埃(7.5-13.5nm)。在本发明的一个方面中,各势垒 层优选形成至比各阱层厚的厚度。
实施方案
下面将描述本发明的实施方案。
第一实施方案
图6所示为根据该实施方案的发光二极管1的半导体层压结构。
各层的说明如下。 层 :组成:搀杂剂 (厚度) 第二p-型层17 :p-Al0.02Ga0.98N:Mg (75nm) 第一p-型层16 :p-Al0.10-0.45Ga0.90-0.55N:Mg (小于70nm) 多层15 最上层15d :Al0.04-0.10Ga0.96-0.90N (5-10.5nm) 势垒层15c :Al0.04-0.10Ga0.96-0.90N (5-10.5nm) 阱层15b :In0.01-0.07Ga0.99-0.93N (3.5-5nm) 最下层15a :Al0.04-0.10Ga0.96-0.90N (5-10.5nm) 第三中间层14c :Al0.10-0.45Ga0.90-0.55N (10nm) 第二中间层14b :GaN (10nm) 第一中间层14a :In0.01-0.10Ga0.99-0.90N (200nm) n-型层13 :n-GaN:Si (4μm) 缓冲层12 :AlN (20nm) 基质11 :蓝宝石(面a) (350μm)
顺便提及,载流子浓度如下。
在第二p-型层17中的载流子浓度不低于1×1017/cm3。
在第一p-型层16中的载流子浓度为0.5-2.0×1017/cm3。
中间层14a-14c基本上不搀杂。
在n-型层13中的载流子浓度不低于1.0×1018/cm3。
所选n-型层13,第一p-型层16和第二p-型层17的基质温度(生长温度) 不低于1000℃。尽管可以使用所谓的低温缓冲层作为缓冲层,但在该实施 方案中采用高温缓冲层(见未审查的日本专利公开No.2001-015443)。
如上所述构造的发光二极管是按照下面的方法制得的。
首先,当氢气循环进入MOCVD装置的反应器中时,蓝宝石基质11被加 热至1130℃,以清洗表面(面a)。
然后,在基质温度下,引入TMA和NH3,并采用MOCVD方法生长AlN的缓冲层12。
其后,在基质温度保持在1130℃的条件下,采用通常的方法(MOCVD方 法),形成n-型层13,并在n-型层13之后形成第III族氮化物化合物半导体层 14-17。
在MOCVD方法中,氨气和第III族元素的烷基化合物的气体,如三甲基 镓(TMG),三甲基铝(TMA)和三甲基铟被供给到加热到合适温度的基质上, 并进行热分解反应,由此在基质上生长所需的晶体。硅烷和乙硅烷用于将 硅(Si)引入作为杂质。(RC5H4)2Mg用于将镁(Mg)引入作为杂质。
如上所述,用于生长第一中间层14a的基质温度优选为770-875℃(见图 5)。在该实施方案中,所选基质温度为800℃。
如图3所示,用于生长多层15中各InGaN阱层15b的基质温度优选为770- 790℃。在该实施方案中,所选基质温度为780℃。
对多层15中的AlGaN层的生长温度没有特别的限制,只要含有铟(In)的 阱层在该温度下不消除即可。在这个实施方案中,所选基质温度为885℃。
第一p-型层16和第二p-型层17的基质温度维持在1000℃。
然后,当使用Ti/Ni作为掩模时,通过反应性离子蚀刻部分除去半导体 层,由此显露在其上将形成n-电极极板21的n-型层13(见图7)。
在半导体表面均匀涂覆光致抗蚀剂。采用光刻法从第二p-型层17上的 电极形成部分除去光致抗蚀剂,由此显露一部分第二p-型层17。采用蒸发设 备,在显露的第二p-型层17上形成Au-Co半透明电极层19。
然后,按照与上述相同的方式蒸汽沉积p-电极极板20和n-电极极板21。
从如上所述构造的发光二极管有效发射峰值波长为382nm的短波长 光。
第二实施方案
如图8所示,除了根据第一实施方案的器件中的多层15的最下层15a’是 由GaN制成的外,按照与第一实施方案相同的方式构造该实施方案。
在这个实施方案中,也有效发射出峰值波长为382nm的短波长光。
第三实施方案
如图9所示,除了根据第一实施方案的器件中的多层15的最下层15a’是 由GaN制成的,并且其最上层15d’是由GaN制成的外,按照与第一实施方案 相同的方式构造该实施方案。
在这个实施方案中,也有效发射出峰值波长为382nm的短波长光。
第四实施方案
根据这个实施方案的发光二极管的半导体构造与图6所示的相同。
各层的说明如下。 层 :组成:搀杂剂 (厚度) 第二p-型层17 :p-Al0.02Ga0.98N:Mg (75nm) 第一p-型层16 :p-Al0.10-0.45Ga0.90-0.55N:Mg (小于70nm) 多层15 最上层15d :Al0.04-0.20Ga0.96-0.80N (5-18.0nm) 势垒层15c :Al0.04-0.20Ga0.96-0.80N (5-13.5nm) 阱层15b :In0.01-0.20Ga0.99-0.80N (2-6nm) 最下层15a :Al0.04-0.20Ga0.96-0.80N (5-13.5nm) 第三中间层14c :Al0.10-0.45Ga0.90-0.55N (10nm) 第二中间层14b :GaN (10nm) 第一中间层14a :In0.01-0.10Ga0.99-0.90N (200nm) n-型层13 :n-GaN:Si (4μm) 缓冲层12 :AlN (20nm) 基质11 :蓝宝石(面a) (350μm)
顺便提及,载流子浓度如下。
在第二p-型层17中的载流子浓度不低于5×1016/cm3。
在第一p-型层16中的载流子浓度为0.5-2.0×1017/cm3。
中间层14a-14c基本上不搀杂。
在n-型层13中的载流子浓度不低于1.0×1018/cm3。
工业应用性
本发明完全不局限于实施本发明方式的描述及其实施方案,但在不脱 离专利权利要求范围的条件下,包括各种本领域技术人员易于实现的各种 改变。
本申请基于2001年4月25日提交的日本专利申请(专利申请No.2001- 128507)和2001年6月4日提交的日本专利申请(专利申请No.2001-167589), 其全文通过引用结合在此。
下列项目公开于下面。
1.一种第III族氮化物化合物半导体发光器件,其用于发射波长为360-550nm 的光,包括:含有量子势阱结构的多层,所述量子势阱结构具有InGaN阱层 和AlGaN势垒层;和比InGaN阱层厚并位于所述多层下面的InGaN中间层, 其中第III族氮化物化合物半导体发光器件满足下列要求(2)-(5)中的至少一 项:
(2)InGaN阱层的膜厚度为9.0-20.0nm;
(3)InGaN阱层的生长速率为0.025-0.035nm/s;
(4)InGaN阱层的生长温度为770-790℃;和
(5)AlGaN层的膜厚度为5.0-12.5nm。
2.根据第1项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中InGaN阱层比 AlGaN层厚。
2-1.根据第1项或第2项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,还包括在量 子势阱结构和InGaN中间层形成的、由GaN制得的第二中间层。
2-2.根据第1项或第2项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,还包括在量 子势阱结构和InGaN中间层形成的、由GaN和AlGaN制得的第二中间层。
2-3.根据第1项或第2项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,还包括在量 子势阱结构和InGaN中间层形成的、由AlGaN制得的第二中间层。
3.根据第1项或第2项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中通过相 继层压InGaN第一中间层,GaN第二中间层和AlGaN第三中间层得到的中间 层是在多层下面形成的。
4.根据第3项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中中间层基本上不 含杂质。
5.根据第3项或第4项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中:与第 三中间层接触的多层的最下层是由AlGaN或GaN制得的;并且与p-型层接触 的多层的最上层是由AlGaN或GaN制得的。
6.根据第5项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中:最下层是由 AlGaN制得的;并且最上层是由AlGaN制得的。
7.根据第5项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中:最下层是由 GaN制得的;并且最上层是由GaN制得的。
8.根据第5项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中:最下层是由 GaN制得的;并且最上层是由AlGaN制得的。
9.根据第3-8项中任何一项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中 InGaN第一中间层的生长温度为770-875℃。
11.一种制造第III族氮化物化合物半导体发光器件的方法,所述发光器件含 有多层作为发射波长为360-550nm光的层,所述多层含有具有InGaN阱层和 AlGaN势垒层的量子势阱结构,该制造第III族氮化物化合物半导体发光器 件的方法执行下列要求(3)和(4)中的至少一项:
(3)InGaN阱层的生长速率为0.025-0.035nm/s;和
(4)各InGaN阱层的生长温度为770-790℃。
12.根据第11项的制造第III族氮化物化合物半导体发光器件的方法,其中在 InGaN第一中间层是在770-875℃生长温度下形成的条件下,中间层是在第 III族氮化物化合物半导体发光器件的多层下面形成的,所述中间层是通过 相继层压InGaN第一中间层,GaN第二中间层和AlGaN第三中间层得到的。
21.一种第III族氮化物化合物半导体发光器件,其包括:含有量子势阱结构. 的多层,所述量子势阱结构具有InGaN阱层和AlGaN势垒层;比InGaN阱层 厚、并且置于所述多层下面的InGaN中间层,其中第III族氮化物化合物半导 体发光器件满足下列要求(2)-(5)中的至少一项:
(2)InGaN阱层的膜厚度为9.0-20.0nm;
(3)InGaN阱层的生长速率为0.025-0.035nm/s;
(4)InGaN阱层的生长温度为770-790℃;和
(5)AlGaN层的膜厚度为5.0-12.5nm。
22.根据第21项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中InGaN阱层比 AlGaN层厚。
22-1.根据第21项或第22项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,还包括 在量子势阱结构和InGaN中间层形成的、由GaN制得的第二中间层。
22-2.根据第21项或第22项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,还包括 在量子势阱结构和InGaN中间层形成的、由GaN和AlGaN制得的第二中间 层。
22-3.根据第21项或第22项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,还包括 在量子势阱结构和InGaN中间层形成的、由AlGaN制得的第二中间层。
23.根据第21项或第22项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中通过 相继层压InGaN第一中间层,GaN第二中间层和AlGaN第三中间层得到的中 间层是在多层下面形成的。
24.根据第23项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中中间层基本不 含杂质。
25.根据第23项或第24项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中:与 第三中间层接触的多层的最下层是由AlGaN或GaN制得的;并且与p-型层接 触的多层的最上层是由AlGaN或GaN制得的。
26.根据第25项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中:最下层是由 AlGaN制得的;并且最上层是由AlGaN制得的。
27.根据第25项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中:最下层是由 GaN制得的;并且最上层是由GaN制得的。
28.根据第25项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中:最下层是由 GaN制得的;并且最上层是由AlGaN制得的。
29.根据第23-28项中任何一项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中 InGaN第一中间层的生长温度为770-875℃。
31.一种层压制品,其包括具有InGaN阱层和AlGaN势垒层的量子势阱结构, 其中该层压制品满足下列要求(2)-(5)中的至少一项:
(2)InGaN阱层的膜厚度为9.0-20.0nm;
(3)InGaN阱层的生长速率为0.025-0.035nm/s;
(4)InGaN阱层的生长温度为770-990℃;和
(5)AlGaN层的膜厚度为5.0-12.5nm。
32.根据第31项的层压制品,其中InGaN阱层比AlGaN层厚。
32-1.根据第31项或第32项的层压制品,还包括在量子势阱结构和InGaN中 间层形成的、由GaN制得的第二中间层。
32-2.根据第31项或第32项的层压制品,还包括在量子势阱结构和InGaN中 间层形成的、由GaN和AlGaN制得的第二中间层。
32-3.根据第31项或第32项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,还包括 在量子势阱结构和InGaN中间层形成的、由AlGaN制得的第二中间层。
33.根据第31项或第32项的层压制品,其中通过相继层压InGaN第一中间 层,GaN第二中间层和AlGaN第三中间层得到的中间层是在多层下面形成 的。
34.根据第33项的层压制品,其中中间层基本不含杂质。
35.根据第33项或第34项的层压制品,其中:与第三中间层接触的多层的最 下层是由AlGaN或GaN制得的;并且与p-型层接触的多层的最上层是由 AlGaN或GaN制得的。
36.根据第35项的层压制品,其中:最下层是由AlGaN制得的;并且最上层 是由AlGaN制得的。
37.根据第35项的层压制品,其中:最下层是由GaN制得的;并且最上层是 由GaN制得的。
38.根据第35项的层压制品,其中:最下层是由GaN制得的;并且最上层是 由AlGaN制得的。
39.根据第33-38项中任何一项的层压制品,其中InGaN第一中间层的生长温 度为770-875℃。
40.根据第31-39项中任何一项的层压制品,其中多层含有发光层。
41.一种制造第III族氮化物化合物半导体发光器件的方法,所述发光器件具 有多层,所述多层含有具有InGaN阱层和AlGaN势垒层的量子势阱结构,该 制造第III族氮化物化合物半导体发光器件的方法执行下列要求(3)和(4)中的 至少一项:
(3)InGaN阱层的生长速率为0.025-0.035nm/s;和
(4)InGaN阱层的生长温度为770-790℃。
42.根据第41项的制造第III族氮化物化合物半导体发光器件的方法,其中在 InGaN第一中间层是在770-875℃生长温度下形成的条件下,中间层是在第 III族氮化物化合物半导体发光器件的多层下面形成的,所述中间层是通过 相继层压InGaN第一中间层,GaN第二中间层和AlGaN第三中间层得到的。
51.一种制造层压制品的方法,所述层压制品具有多层,所述多层含有具有 InGaN阱层和AlGaN势垒层的量子势阱结构,该制造层压制品的方法执行下 列要求(3)和(4)中的至少一项:
(3)InGaN阱层的生长速率为0.025-0.035nm/s;和
(4)InGaN阱层的生长温度为770-790℃。
52.根据第51项的制造层压制品的方法,其中在InGaN第一中间层是在770 -875℃生长温度下形成的条件下,中间层是在多层下面形成的,所述中间 层是通过相继层压InGaN第一中间层,GaN第二中间层和AlGaN第三中间层 得到的。    
101.一种第III族氮化物化合物半导体发光器件,其用于发射波长为360- 430nm的光,包括:含有量子势阱结构的多层,所述量子势阱结构具有InGaN阱层和AlGaN势垒层;和比InGaN阱层厚并位于所述多层下面的InGaN中间 层,其中第III族氮化物化合物半导体发光器件满足下列要求(2)-(5)中的至少 一项:
(2)InGaN阱层的膜厚度为2.0-6.0nm;
(3)InGaN阱层的生长速率为0.008-0.018nm/s;
(4)InGaN阱层的生长温度为770-790℃;和
(5)AlGaN层的膜厚度为7.5-13.5nm。
102.根据第101项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中AlGaN阱层 比InGaN层厚。
102-1.根据第101项或第102项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,还包 括在量子势阱结构和InGaN中间层形成的、由GaN制得的第二中间层。
102-2.根据第101项或第102项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,还包 括在量子势阱结构和InGaN中间层形成的、由GaN和AlGaN制得的第二中间 层。
102-3.根据第101项或第102项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,还包 括在量子势阱结构和InGaN中间层形成的、由AlGaN制得的第二中间层。
103.根据第101项或第102项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中 通过相继层压InGaN第一中间层,GaN第二中间层和AlGaN第三中间层得到 的中间层是在多层下面形成的。
104.根据第103项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中中间层基本 上不含杂质。
105.根据第103项或第104项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其 中:与第三中间层接触的多层的最下层是由AlGaN或GaN制得的;并且与p- 型层接触的多层的最上层是由AlGaN或GaN制得的。
106.根据第105项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中:最下层是 由AlGaN制得的;并且最上层是由AlGaN制得的。
107.根据第105项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中:最下层是 由GaN制得的;并且最上层是由GaN制得的。
108.根据第105项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中:最下层是 由GaN制得的;并且最上层是由AlGaN制得的。
109.根据第103-108项中任何一项的第III族氮化物化合物半导体发光器件, 其中InGaN第一中间层的生长温度为770-875℃。
111.一种制造第III族氮化物化合物半导体发光器件的方法,所述发光器件 具有多层作为发射波长为360-430nm光的层,所述多层含有具有InGaN阱 层和AlGaN势垒层的量子势阱结构,该制造第III族氮化物化合物半导体发 光器件的方法执行下列要求(3)和(4)中的至少一项:
(3)InGaN阱层的生长速率为0.008-0.018nm/s;和
(4)InGaN阱层的生长温度为770-790℃。
112.根据第111项的制造第III族氮化物化合物半导体发光器件的方法,其中 在InGaN第一中间层是在770-875℃生长温度下形成的条件下,中间层是在 第III族氮化物化合物半导体发光器件的多层下面形成的,所述中间层是通 过相继层压InGaN第一中间层,GaN第二中间层和AlGaN第三中间层得到 的。
121.一种第III族氮化物化合物半导体发光器件,包括:含有量子势阱结构 的多层,所述量子势阱结构具有InGaN阱层和AlGaN势垒层;和比InGaN阱 层厚并位于所述多层下面的InGaN中间层,其中第III族氮化物化合物半导体 发光器件满足下列要求(2)-(5)中的至少一项:
(2)InGaN阱层的膜厚度为2.0-6.0nm;
(3)InGaN阱层的生长速率为0.008-0.018nm/s;
(4)InGaN阱层的生长温度为770-790℃;和
(5)AlGaN层的膜厚度为7.5-13.5nm。
122.根据第121项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中AlGaN阱层 比InGaN层厚。
122-1.根据第121项或第122项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,还包 括在量子势阱结构和InGaN中间层形成的、由GaN制得的第二中间层。
122-2.根据第121项或第122项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,还包 括在量子势阱结构和InGaN中间层形成的、由GaN和AlGaN制得的第二中间 层。
122-3.根据第121项或第122项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,还包 括在量子势阱结构和InGaN中间层形成的、由AlGaN制得的第二中间层。
123.根据第121项或第122项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中 通过相继层压InGaN第一中间层,GaN第二中间层和AlGaN第三中间层得到 的中间层是在多层下面形成的。
124.根据第123项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中中间层基本 上不含杂质。
125.根据第123项或第124项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其 中:与第三中间层接触的多层的最下层是由AlGaN或GaN制得的;并且与p- 型层接触的多层的最上层是由AlGaN或GaN制得的。
126.根据第125项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中:最下层是 由AlGaN制得的;并且最上层是由AlGaN制得的。
127.根据第125项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中:最下层是 由GaN制得的;并且最上层是由GaN制得的。
128.根据第125项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,其中:最下层是 由GaN制得的;并且最上层是由AlGaN制得的。
129.根据第123-128项中任何一项的第III族氮化物化合物半导体发光器件, 其中InGaN第一中间层的生长温度为770-875℃。
131.一种层压制品,其包括具有InGaN阱层和AlGaN势垒层的量子势阱结 构,其中该层压制品满足下列要求(2)-(5)中的至少一项:
(2)InGaN阱层的膜厚度为2.0-6.0nm;
(3)InGaN阱层的生长速率为0.008-0.018nm/s;
(4)InGaN阱层的生长温度为770-790℃;和
(5)AlGaN层的膜厚度为7.5-13.5nm。
132.根据第131项的层压制品,其中AlGaN阱层比InGaN层厚。
132-1.根据第131项或第132项的层压制品,还包括在量子势阱结构和InGaN中间层形成的、由GaN制得的第二中间层。
132-2.根据第131项或第132项的层压制品,还包括在量子势阱结构和InGaN中间层形成的、由GaN和AlGaN制得的第二中间层。
132-3.根据第131项或第132项的第III族氮化物化合物半导体发光器件,还 包括在量子势阱结构和InGaN中间层形成的、由AlGaN制得的第二中间层。
133.根据第131项或第132项的层压制品,其中通过相继层压InGaN第一中 间层,GaN第二中间层和AlGaN第三中间层得到的中间层是在多层下面形 成的。
134.根据第133项的层压制品,其中中间层基本不含杂质。
135.根据第133项或第134项的层压制品,其中:与第三中间层接触的多层 的最下层是由AlGaN或GaN制得的;并且与p-型层接触的多层的最上层是由 AlGaN或GaN制得的。
136.根据第135项的层压制品,其中:最下层是由AlGaN制得的;并且最上 层是由AlGaN制得的。
137.根据第135项的层压制品,其中:最下层是由GaN制得的;并且最上层 是由GaN制得的。
138.根据第135项的层压制品,其中:最下层是由GaN制得的;并且最上层 是由AlGaN制得的。
139.根据第133-138项中任何一项的层压制品,其中InGaN第一中间层的生 长温度为770-875℃。
140.根据第131-139项中任何一项的层压制品,其中多层含有发光层。
141.一种制造第III族氮化物化合物半导体发光器件的方法,所述发光器件 具有多层,所述多层含有具有InGaN阱层和AlGaN势垒层的量子势阱结构, 该制造第III族氮化物化合物半导体发光器件的方法执行下列要求(3)和(4)中 的至少一项:
(3)InGaN阱层的生长速率为0.008-0.018nm/s;和
(4)InGaN阱层的生长温度为770-790℃。
142.根据第141项的制造第III族氮化物化合物半导体发光器件的方法,其中 在InGaN第一中间层是在770-875℃生长温度下形成的条件下,中间层是在 第III族氮化物化合物半导体发光器件的多层下面形成的,所述中间层是通 过相继层压InGaN第一中间层,GaN第二中间层和AlGaN第三中间层得到 的。
151.一种制造层压制品的方法,所述层压制品具有多层,所述多层含有具 有InGaN阱层和AlGaN势垒层的量子势阱结构,该制造层压制品的方法执行 下列要求(3)和(4)中的至少一项:
(3)InGaN阱层的生长速率为0.008-0.018nm/s;和
(4)InGaN阱层的生长温度为770-790℃。
152.根据第151项的制造层压制品的方法,其中在InGaN第一中间层是在770 -875℃生长温度下形成的条件下,中间层是在多层下面形成的,所述中间 层是通过相继层压InGaN第一中间层,GaN第二中间层和AlGaN第三中间层 得到的。
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