專利名稱：可調(diào)波長發(fā)光二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明概括來說涉及發(fā)光二極管，以及制造發(fā)光二極管的方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)已經(jīng)用于許多應(yīng)用中，例如室外全色顯示器，交通 信號燈，數(shù)據(jù)存儲，固態(tài)發(fā)光和通信。目前，LED僅可以發(fā)出特殊波長的 光。白LED由三個單獨的LED組成，該三個LED發(fā)出藍(lán)，綠和紅三原色 的光。傳統(tǒng)的二極管由無機化合物半導(dǎo)體，典型地由AlGaAs(紅)， AlInGaP(橙-黃-綠)和InGaN(綠-藍(lán))制成。這些二極管發(fā)出與化合物半導(dǎo)體 的能帶隙對應(yīng)頻率的單色光。這些不同材料的降解時間的差異會隨著時間 流逝引起獲得的白光程度的問題。這也用于基于磷的白LED,其中磷的不 同的降解速率會使得器件產(chǎn)生白光的壽命短于器件本身的壽命。由于該器 件必須加入磷層，因此該方法另外的問題包括發(fā)光效率低，原料損耗以及 復(fù)雜的封裝，這樣會導(dǎo)致LED不可靠。在全色顯示器中，LED用在背景 光中，實質(zhì)是，對于成波長，各個組LED發(fā)出恒定強度比的光。
在基于磷的LED中，可以使用磷覆層以將藍(lán)LED轉(zhuǎn)換為更寬光譜的 光，典型地是黃光。黃光和藍(lán)光的組合可以發(fā)出白光。作為替換，多磷混 合可以用于產(chǎn)生例如三色紅綠藍(lán)(RGB)的光。但是，由于磷僅能發(fā)出特殊 波長的光，因此，黃，綠或藍(lán)綠的程度不可調(diào)。并且，由于每個藍(lán)，綠和 紅LED必須獨立處理，以及需要反饋，因此，該方法昂貴和復(fù)雜。
在LED中，由于基于三族氮化物的LED能夠利用二元和三元合金， 例如A1N， AlxGai.xN， InyGaLyN和InN使得它們的能帶隙變化且覆蓋了從 紫外線至紅外線很寬的發(fā)射譜范圍，因此，它們在光電子領(lǐng)域中引起了很 大興趣。InGaN/GaN多量子阱(MQW)經(jīng)常用在基于三族氮化物的LED和 激光二極管(LD)的有源區(qū)域中。但是，InGaN/GaN MQW的外延生長施加 了很大的挑戰(zhàn)，尤其是當(dāng)在長波應(yīng)用，例如綠色或紅色LED中，必須要加入高In含量時。并且，隨著波長增加或者加入的In增高，發(fā)光的光輸出 效率也易于降低。降低生長溫度會導(dǎo)致加入的In增加，^a是隨著水晶質(zhì)量 的惡化，光致發(fā)光(PL)的強度會降低。
最近，Chua等[Soo Jin Chua等.US 2004/0023427 Al ，
公開日期:2004 年2月5日]已經(jīng)研究了銦量子點以實現(xiàn)PL發(fā)射中的紅移。在MOCVD生 長期間，利用三甲基銦(TMIn)作為抗表面活性劑形成了嵌入在單個和多個 InxGa^N/InyGaLyN量子阱(QW)中的氮化銦(InN)和富銦的氮化鎵銦(InGaN) 量子點，并且光致發(fā)光波長已經(jīng)從480移至530nm[丄Zhang et al. Appl. Phys. Lett. V80, p485-487，2002]。但是，利用該技術(shù)的LED的生長僅可以從MQW 中發(fā)出綠光。目前不可能從InGaN/GaN中獲得紅光。Perez-Solorzano和合 作者[Perez-Solorzano et al. Appl. Phys. Lett, v87, pl63121畫l， 2005]已經(jīng)報告 了來自位置可控的錐形InGaN量子點(QD)的近紅外光。但是沒有報告基于 GaN的LED會發(fā)紅光。利用AlInGaP已經(jīng)實現(xiàn)了實際可見的紅-橙和黃光 源，而鮮綠，藍(lán)和紫LED由基于GaN的材料系統(tǒng)制造。但是，即使這些 二極管疊加在一起能夠發(fā)出具有充分亮度的全色顯示，但是也沒有單個的 MQW結(jié)構(gòu)可以發(fā)出具有可調(diào)波長的光。
美國專利申請公開文本US 2005/0082543公開了制造寬能帶隙材料和 光電子器件的低缺陷的納米結(jié)構(gòu)的方法。 一種納米平板限定的才莫板用于形 成寬能帶隙材料的納米結(jié)構(gòu)且已經(jīng)用于制造少磷的單色白光發(fā)光二極管。
的QD以產(chǎn)生30%的紅光，59%的綠光和11%的藍(lán)光，從而共同產(chǎn)生白光。 納米圖形的襯底包括利用平版技術(shù)從而使用Si02或其它掩模圖形。這樣， 該制造方法需要特殊的模板以形成QD圖形從而發(fā)出不同顏色的光，這將 增加最終的LED的復(fù)雜性和費用。
美國專利申請公開文本US 2003/127660A1公開了一種電子器件，其 包括嵌入在主基質(zhì)中的QD和基色源，該基色源使得量子點發(fā)射選擇了顏 色的次要光。主基質(zhì)由固態(tài)透明的預(yù)聚物膠體和變化了尺寸分布的量子點 組成。量子點由例如Zns ZnSe, CdSe和CdS等材料組成。例如，固態(tài)光 源用于使量子點發(fā)光以使得它們的尺寸分布的顏色特性光致發(fā)光。該光可 以是純色光(對應(yīng)于量子點的單分散的尺寸分布)或者是混合光(對應(yīng)于量子點的多分散的尺寸分布)。但是，該種制造方法還是需要特殊的"模板"，
這里是指聚合體的主基質(zhì)。并且，該種制造方法需要實現(xiàn)QD,其利用可 能會熄滅發(fā)光的外來材料。這樣，該制造技術(shù)復(fù)雜并且增加了 LED的費用， 且潛在地會熄滅發(fā)光。
因此，存在一種需求，即提供一種試圖解決上述至少一個問題的發(fā)光 器件。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種發(fā)光二極管，其包括第一組多個量 子阱(MQW)和第二組MQW,其中第一組中的每個MQW包括浸潤層，用 于為所述每個MQW的阱層中的量子點(QD)或類似QD的結(jié)構(gòu)提供成核位 置；以及，形成的第二組中的每個MQW用以表現(xiàn)出與第一組中的MQW 相比移動了的光致發(fā)光(PL)峰值波長。
QD或類似QD的結(jié)構(gòu)包括In原子。
該第 一組MQW包括大約3至5個MQW。
該第二組MQW包括大約2至5個MQW。
該第二組中的每個MQW包括基于Ga的勢壘層和在基于Ga的勢壘層 上形成的基于Ga的阱層。
該第一組中的每個MQW包括基于Ga的勢壘層，在基于Ga的勢壘層 上形成的基于InGa的浸潤層，以及在InGa浸潤層上形成的基于Ga的阱 層。
在n型摻雜的基于Ga的層上形成第一組MQW,在第一組MQW上形 成第二組MQW,在第二組MQW上形成基于Ga的覆蓋層，以及在基于 Ga的覆蓋層上形成p型摻雜的基于Ga的層。
該發(fā)光二極管進(jìn)一步包括電觸點，用于分別接觸n型摻雜的基于Ga 的層和p型摻雜的基于Ga的層。
第 一和第二組MQW ^f皮支撐在襯底上。
MQW包括一個由InGa/Ga， InGa/AlGa， Ga/AlGa和InGa/AlInGa組
成的一組材料系統(tǒng)。
MQW包括該材料系統(tǒng)的氮化物或磷化物。該二極管組合的PL光譜覆蓋了大約400-800nm的可調(diào)波長范圍。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種制造發(fā)光二極管的方法，該方法包 括步驟形成第一組多量子阱(MQW)，第一組中的每個MQW包括浸潤層， 用于為所述每個MQW的阱層中的量子點(QD)或者類似QD的結(jié)構(gòu)提供成 核位置；以及形成第二組MQW，形成的第二組中的每個MQW用以表現(xiàn) 出與第一組中的MQW相比移動了的光致發(fā)光(PL)峰值波長。
QD或類似QD的結(jié)構(gòu)包括In原子。
第 一組MQW包括大約3至5個MQW。
第二組MQW包括大約2至5個MQW。
第二組中的每個MQW包括基于Ga的勢壘層和在基于Ga的勢壘層上 形成的基于InGa的阱層。
第一組中的每個MQW包括基于Ga的勢壘層，在基于Ga的勢壘層上 形成的基于InGa的浸潤層，以及在InGa浸潤層上形成的基于Ga的阱層。
在n型摻雜的基于Ga的層上形成第一組MQW，在第一組MQW上 形成第二組MQW，在第二組MQW上形成基于Ga的覆蓋層，以及在基 于Ga的覆蓋層上形成p型摻雜的基于Ga的層。
該方法進(jìn)一步包括形成電觸點，用于分別接觸n型摻雜的基于Ga的 層和p型摻雜的基于Ga的層。
第 一和第二組MQW纟皮支撐在襯底上。
在比第二組MQW低的溫度下形成第一組MQW。
形成的第 一組MQW具有比第二組MQW高的In母體流。
MQW包括一個由InGa/Ga， InGa/AlGa, Ga/AlGa和InGa/AlInGa組 成的一組材料系統(tǒng)。
MQW包括該材料系統(tǒng)的氮化物或磷化物。


根據(jù)下面的僅借助于示例的書面描述以及結(jié)合附圖，本發(fā)明的實施例 對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說更好理解且變得顯而易見，其中
圖1示出了根據(jù)實施例的LED的范例結(jié)構(gòu)的示意性剖面圖。 圖2示出了圖1 LED中p型1nGaN的表面形態(tài)的SEM圖像。圖3至15示出了示意性剖面圖，用于說明制造根據(jù)實施例的發(fā)光器件。
圖16示出了#4居實施例的LED的I-V特性。
圖17是用于示出圖16LED的兩個PL峰發(fā)射光譜的圖示。
圖18是用于示出圖16 LED中兩組MQW的剖面TEM圖像。
圖19在色品圖,CIE上示出了對于圖]6中LED來說在不同電壓處發(fā)
射的光的顏色坐標(biāo)。下面的點對應(yīng)于下述的電壓范圍點(A) : 3-4V，點
(B)眾5-7V,點CO: 8-10V;點(D) : 11陽20V。
具體實施例方式
利用金屬有機化學(xué)氣相沉積(MOCVD)系統(tǒng)執(zhí)行示例性實施例中的 LED的生長。三甲基鎵(TMGa)，三甲基銦(TMIn)，三曱基鋁(TMA)， 二茂 鎂(Cp2Mg)和硅烷(SiH4)用作母體。氫氣和氮氣用作運載氣體，用于元素的 有效力口入。
在LED中，在不同的溫度生長兩組MQW(對照圖1中的100， 102)， 以獲得在不同波長發(fā)射的光。在高溫GaN層之后(對照圖1中的層3)，在 例如藍(lán)寶石襯底(對照圖1中的層l)上生長低溫GaN緩沖層(對照圖1中的 層2)， MOCVD腔室中的溫度降低至大約700-750。C以生長由大約3至5 個阱組成的第一組MQW。GaN勢壘層(對照圖1中的層4)首先生長至厚度 為大約5.0-10.0nm，且具有Si摻雜，其中ns大約為2.0xlO口cnT3。生長很 薄的InxGa^N浸潤層(對照圖1中的層5)以在In猝發(fā)過程中增強富氮化銦 QD的加入，其中x的組成大約為0.10-0.20,厚度為大約lnm。如母體流 速所確定的，銦母體的In原子在InGaN浸潤層的懸掛鍵處分離，以用作 隨后生長的InGaNQD和阱層(對照圖1中的層6)的種子層。用作抗表面活 性劑的TMIn的量和TMIN流動的時間對于富銦QD的生長很重要。已經(jīng) 發(fā)現(xiàn)，太小的流量不能形成足夠多的用于生長QD的種子，太長的時間會 引起阱層變粗糙。
在第一組MQW生長后，在溫度大約增加另一 30°C以用于生長第二 組MQW之前，在大約720-750°C生長大約10-30nm的未摻雜的GaN層(對 照圖1中的層7)。 n型GaN勢壘(對照圖1中的層8)生長至厚度為大約5.0-10.0nm， InGaN(對照圖1中的層9)阱生長至厚度為大約2.0-5.0nm。在 第二組MQW生長期間，基于TMI源的氣相壓力和溫度，TMIn流下降至 大約300sccm或者43.0jimol/min。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，較低的TMI流速將在PL發(fā) 射中產(chǎn)生藍(lán)移。第二組MQW由大約2至5個阱組成。
在第二組MQW生長之后，很薄的GaN覆蓋層(對照圖1中的層10) 在大約700-800°C生長至厚度為大約15-30nm。接下來，生長厚度為 20-40nm的AUGa^N層(對照圖1中的層11),其中a在大約0.1-0.3之間。 其跟隨有生長至厚度大約為150-300nm的p型1nGaN層(對照圖1中的層 12)。鎂用作p型摻雜物，并在大約750-800°C時在腔室中執(zhí)行生長。將 TMIn的流速設(shè)定為在大約80-150sccm的范圍中，且壓力小于大約300Torr。 該壓力隨后降至大約50-300Torr,用于在氫氣環(huán)境中生長很薄的摻雜Mg 的GaN上層。這樣可以改進(jìn)接觸電阻。為了防止第一組MQW的阱層(對 照圖1中的層6)中的富銦InGaN納米結(jié)構(gòu)外散，傳統(tǒng)的p型GaN摻雜銦， 并且p型InGaN(對照圖1中的層12)的生長保持在大約750-800°C的范圍 中。不再執(zhí)行額外的原位后退火以使p型InGaN(對照圖1中的層12)中的 Mg具有活性。
圖1示出了示例性實施例中兩組InGaN/GaN MQWIOO， 102結(jié)構(gòu)的示 意性剖面圖。層1是襯底，其可以是藍(lán)寶石，碳化硅(SiC)，氧化鋅(ZnO) 或其它襯底。層2是在500-550。C生長的低溫GaN緩沖層，且其厚度為大 約25nm以有助于GaN在藍(lán)寶石襯底上成核。層3是在大約1000-1050°C 生長的摻雜Si的高溫GaN層，摻雜的濃度為大約2xl0口至9xl018cm-3。 層4至層6是第一組MQW。層4是摻雜Si的GaN勢壘，其摻雜濃度為 大約2><1017至2xl018cm—3。層5是在TMIn猝發(fā)前預(yù)生長的InxGai—xN浸潤 層。銦含量，即x在大約0.1至0.2的范圍內(nèi)。在層5生長后，使TMIn和 氨水流動以在層6沉積之前形成用于生長富銦QD的種子。流速保持在大 約10-80jxmol/min,且持續(xù)大約3至12秒，而在TMIn流動期間，腔室中 的溫度急速下降大約10。C。層6是具有嵌入的富銦納米結(jié)構(gòu)的InyGai—yN 阱層104，其中y〉x。嵌入的富銦納米結(jié)構(gòu)104具有范圍在大約10至60% 內(nèi)的銦含量，并發(fā)出較長波長的光。層7是在大約720-750。C生長的大約 15-30nm的未摻雜的GaN覆蓋層。層8-9代表第二組MQW，其中溫度已經(jīng)從第一組MQW的溫度上升了大約30°C。第二組MQW中銦的組成，即 InzGa^N與第一組MQW的InyGai-yN相比，具有摩爾分?jǐn)?shù)z,。層10是 在大約780-800 °C處的大約15-30nm的低溫GaN的薄覆蓋層。層11是厚 度為20-40nm的AlaGa^N層，其中a在大約0.1-0.3之間。層12是摻雜 Mg(p型)的InmGa;mN層，其中m在大約0.05-0.1之間。
圖2示出了 p型InGaN層12的表面形態(tài)200的掃描電子顯微鏡(SEM) 圖像。表面形態(tài)200看起來是多孔的。
然后分別對p型1nGaN(層12，圖l)和n型GaN(層3，圖l)上的肖特 基和歐姆觸點執(zhí)行處理?，F(xiàn)在參照圖3至15給出該制造過程更詳細(xì)的描 述。
參照圖3，該方法用于制造一個示例性實施例中的器件，該器件能夠 隨著電壓的變化發(fā)出從紅至藍(lán)綠色的光，其中該方法包括提供村底300， 其具有GaN緩沖層的上層302和n型GaN層304。上層302由在大約 500-550 。C生長的GaN的成核(緩沖)層的生長組成，而n型GaN層304在 1000-1050 °C生長。
接下來，襯底300保持在大約相同的溫度，摻雜Si的GaN層400沉積， 如圖4所示，其中摻雜濃度為大約2xl0"至lxl018cm-3。
然后襯底300保持在大約相同的溫度，形成ItixGa^N層500以用作 GaN層400上的浸潤層，其中x在大約0.10至0.20的范圍內(nèi)。隨著襯底 300溫度下降大約10 °C，且使銦母體以大約10-80^mol/min的流速流動大 約3-12秒時，形成InwGai-wN類似量子點的結(jié)構(gòu)，其中0.2<w<1.0,如圖6 所示。
接下來，將襯底300保持在于InwGauwN類似量子點結(jié)構(gòu)600生長中 獲得的穩(wěn)定的溫度，形成InyGa^,N阱層700，其中y〉x,如圖7所示。重 復(fù)參照圖4至7所示的步驟三次以形成MQW結(jié)構(gòu)800, 802 ， 804 ，如圖 8所示，其中結(jié)構(gòu)800， 802， 804中的每一個包括層400，層500，類似量 子點的結(jié)構(gòu)600和阱層700(圖4至7)。
接下來，襯底300保持在大約相同的溫度，即和上述參照圖3的步驟 的大約700 。C至850 °C —樣，沉積GaN覆蓋層900,如圖9所示。然后 將襯底300的溫度增加30 。C，沉積摻雜Si的GaN層1000，如圖10所示，其中摻雜濃度為大約2><1017至lxl018cm—3。該村底保持在大約相同的溫度， 形成InzGa!-zN阱層1100，其中z<y，如圖11所示。重復(fù)參照圖10和11 所述的步驟兩次，以形成圖12所示的MQW結(jié)構(gòu)1200， 1202。結(jié)構(gòu)1200， 1202中的每一個包括摻雜Si的GaN層1000和阱層IIOO(圖10， 11)。
襯底300保持在大約相同的溫度，沉積摻雜Si的GaN覆蓋層1300， 如圖13所示，其中摻雜濃度為大約2xl0"至lxl018cm-3。然后村底溫度上 升大約30。C，并形成AlxGa!-xN層1400，其中0.1<x<0.3,如圖14所示。 襯底保持在大約相同的溫度，沉積摻雜Mg的p型In，，，GaLmN覆蓋層1500, 如圖15所示，其中Mg的摻雜濃度為大約lxlO"至lxl019cm-3。
然后執(zhí)行處理，以為該器件制造觸點。利用BCl3和Cl2等離子體執(zhí)行 臺式晶體管的蝕刻，以利用電感耦合等離子體蝕刻(TCP)達(dá)到圖1的層3(圖 3的層304)。然后沉積與p型InGaN層1500的p型接觸，其跟有n型GaN 的n型4妻觸。
所述的實施例試圖產(chǎn)生單個基于GaN的LED包芯片，其可以通過改 變施加的電壓發(fā)出不同顏色的光。就LED的質(zhì)量來說，該實施例克服了使 用的LED組壽命不同的問題，尤其是當(dāng)該LED組用于白LED或汽車指示 燈。當(dāng)基于GaN的LED使用量子阱中的量子點產(chǎn)生理想波長的發(fā)射時， 可以解決下述問題，即與利用磷以實現(xiàn)不同顏色發(fā)射相關(guān)聯(lián)的降解和封裝 困難的問題。由于發(fā)射波長本身可以通過改變施加于二極管上的電壓來調(diào) 節(jié)，因此該實施例也避免了利用多色混合器件以實現(xiàn)理想的發(fā)射波長。
圖16示出了 一個示例LED的I-V特性。在該實施例中，在InGaN/GaN MQW生長期間，利用三曱基銦(TMIn)猝發(fā)，在In。.1()Gao.9()N浸潤層上生 長富銦InGaN納米結(jié)構(gòu)。利用TMIn作為抗表面活性劑所形成的這些富銦 InGaN納米結(jié)構(gòu)在大約50-80nm范圍中，且該納米結(jié)構(gòu)中在該結(jié)構(gòu)中用作 "類似QD"狀態(tài)，其中該結(jié)構(gòu)用作成核位置以增強在InGaN阱層中加入In。 這會引起很寬的PL發(fā)射峰1700,且波長在500-700nm的范圍中，如圖17 所示。從圖18中的透射電子顯微鏡(TEM)圖像中可以觀察到InGaN納米 結(jié)構(gòu)的嵌入層1800。為了產(chǎn)生不同波長的發(fā)射，實現(xiàn)兩組MQW。第一組 MQW從大約500-700nm中發(fā)出很寬的發(fā)射帶1700 ，第二組MQW在460nm 產(chǎn)生發(fā)射峰1702，如圖17所示。圖19在色品圖，CIE(國際照明委員會)上示出了不同電壓處，尤其是在(a)3-4V， (b)5-7V, (c)8-10V，以及(d)ll-20V
的LED的發(fā)射的顏色坐標(biāo)。
制造隨電壓變化而顏色可調(diào)的LED的能力對于許多重要的應(yīng)用都有 利，這包括
-照明和顯示目的。這包括布告板，商場中的顯示器，住宅和人行道的 照明。
-LCD逆光，鍵盤燈向?qū)?，?shù)碼相機的閃光燈，PC監(jiān)視器的背光。LED 的使用，尤其是五彩繽紛的LED的使用進(jìn)一步增強了 LED呈現(xiàn)顏色的能 力。
-固態(tài)發(fā)光。
-汽車頭燈和交通信號燈。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解在不脫離概括所述的本發(fā)明的精神或保護(hù) 范圍的情況下，可以對本發(fā)明做出如特定實施例所示的各種變形和/或修 改。因此，該實施例應(yīng)被i人為是說明性的，而不是限制性的。
應(yīng)當(dāng)注意，圖1和3至15中的示意性附圖不是按比例制定的。本發(fā) 明也可以涵蓋其他材料，例如基于磷化物的發(fā)光器件，這包括In/Ga, InGa/AlGa, Ga/AlGa以及InGa/AlInGa(阱/勢壘)系統(tǒng)類的器件?？梢岳斫?作為器件的電壓和整個波長范圍的函數(shù)的顏色會在不同材料之間變化。使 用的浸潤層取決于阱層中的元素?？梢允褂孟嗤娜蛩脑辖穑?可以使用InxGauxP浸潤層用于InyGaLyP阱層，其中x<y。通過阱層中的元 素也可以確定產(chǎn)生QD所要加入的元素。由于In可以為氮材料提供必要的 紅移以及廣闊的光譜，因此，In原子可以加入上述示例中。在使用GaP的 情況下，使用的InP QD可以用于將紅色區(qū)域中的發(fā)射增強至紅外。
權(quán)利要求
1、一種發(fā)光二極管，包括第一組多量子阱(MQW)，第一組中的每個MQW包括浸潤層，用于為所述每個MQW的阱層中的量子點(QD)或者類似QD的結(jié)構(gòu)提供成核位置；以及第二組MQW，所述第二組中的每個MQW形成為用以表現(xiàn)與所述第一組中的MQW相比移動了的光致發(fā)光(PL)峰值波長。
2、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其中所述QD或類似QD的結(jié)構(gòu)包括 In原子。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光二極管，其中所述第一組MQW包括大 約3至5個MQW。
4、 如前述任意一個權(quán)利要求所述的發(fā)光二極管，其中所述第二組MQW包 括大約2至5個MQW。
5、 如前迷任意一個權(quán)利要求所述的發(fā)光二極管，其中所述第二組中的每 個MQW包括基于Ga的勢壘層和在基于Ga的勢壘層上形成的基于Ga的 阱層。
6、 如前述任意一個權(quán)利要求所述的發(fā)光二極管，其中所述第一組中的每 個MQW包括基于Ga的勢壘層，在基于Ga的勢壘層上形成的基于InGa 的浸潤層，以及在InGa浸潤層上形成的基于Ga的阱層。
7、 如權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管，其中在n型摻雜的基于Ga的層上形 成所述第一組MQW，在笫一組MQW上形成所述第二組MQW,在所述 第二組MQW上形成基于Ga的覆蓋層，以及在所述基于Ga的覆蓋層上形 成p型摻雜的基于Ga的層。
8、 如權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管，進(jìn)一步包括電觸點，用于分別接觸n 型摻雜的基于Ga的層和p型摻雜的基于Ga的層。
9、 如前述任意一個權(quán)利要求所述的發(fā)光二極管，其中所述第一和第二組 MQW被支撐在襯底上。
10、 如前述任意一個權(quán)利要求所述的發(fā)光二極管，其中所述MQW包括一 個由InGa/Ga， InGa/AlGa, Ga/AlGa和InGa/AUnGa組成的一組材料系統(tǒng)。
11、 如權(quán)利要求10所述的發(fā)光二極管，其中所述MQW包括所述材料系 統(tǒng)的氮化物或磷化物。
12、 如前述任意一個權(quán)利要求所述的發(fā)光二極管，其中所述二極管組合的 PL光譜覆蓋大約400-800nm的可調(diào)波長范圍。
13、 一種制造發(fā)光二極管的方法，所述方法包括步驟 形成第一組多量子阱(MQW)，第一組中的每個MQW包括浸潤層，用于為所述每個MQW的阱層中的量子點(QD)或者類似QD的結(jié)構(gòu)提供成核 4立置；以及形成第二組MQW，形成的所述第二組中的每個MQW用以表現(xiàn)出與所 述第一組中的MQW相比移動了的光致發(fā)光(PL)峰值波長。
14、 如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述QD或類似QD的結(jié)構(gòu)包括In 原子。
15、 如權(quán)利要求13或14所述的方法，其中所述第一組MQW包括大約3 至5個MQW。
16、 如權(quán)利要求13至15中任一個所述的方法，其中所述第二組MQW包 括大約2至5個MQW。
17、 如權(quán)利要求13至16中任一個所述的方法，其中所述第二組中的每個 MQW包括基于Ga的勢壘層和在基于Ga的勢壘層上形成的基于Ga的阱 層。
18、 如權(quán)利要求13至17中任一個所述的方法，其中所述第一組中的每個 MQW包括基于Ga的勢壘層，在基于Ga的勢壘層上形成的基于InGa的 浸潤層，以及在InGa浸潤層上形成的基于Ga的阱層。
19、 如權(quán)利要求18所述的方法，其中在n型摻雜的基于Ga的層上形成所 述第一組MQW，在第一組MQW上形成所述第二組MQW，在所述第二 組MQW上形成基于Ga的覆蓋層，以及在所述基于Ga的覆蓋層上形成p 型摻雜的基于Ga的層。
20、 如權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括形成電觸點，用于分別接觸n 型摻雜的基于Ga的層和p型摻雜的基于Ga的層。
21、 如權(quán)利要求13-20中任一個所述的方法，其中所述第一和第二組MQW 被支撐在襯底上。
22、 如權(quán)利要求13至21中任一個所述的方法，其中在比所述第二組MQW 低的溫度下形成所述第一組MQW。
23、 如權(quán)利要求13至22中任一個所述的方法，其中形成的所述第一組 MQW具有比所述第二組MQW高的In母體流。
24、 如權(quán)利要求13至23中任一個所述的方法，其中所述MQW包括一個 由InGa/Ga, InGa/AlGa， Ga/AlGa和InGa/AlInGa組成的一組材料系統(tǒng)。
25、 如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述MQW包括所述材料系統(tǒng)的氮 化物或磷化物。
全文摘要
一種發(fā)光二極管和制造發(fā)光二極管的方法。該二極管包括第一組多量子阱(MQW)和第二組MQW，其中第一組中每個MQW包括浸潤層，用于為所述每個MQW的阱層中的量子點(QD)或類似QD的結(jié)構(gòu)提供成核位置；并且形成的第二組中的每個MQW用以表現(xiàn)出與第一組的MQW相比出現(xiàn)了移動的光致發(fā)光(PL)峰值波長。
文檔編號H01L29/15GK101589478SQ200680056302
公開日2009年11月25日 申請日期2006年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月8日
發(fā)明者丁勇毅, 蘇周明, 蔡樹仁 申請人:新加坡科技研究局