CN101346827A - Ⅲ族氮化物白光发光二极管 - Google Patents

Abstract

一种白光发光二极管，包括：n型半导体层，在该n型半导体层上方形成的一个或多个量子阱结构，在该量子阱结构上形成的p型半导体层，在该p型半导体上形成的第一电极，以及在该n型半导体层的至少部分上形成的第二电极。每个量子阱结构包括In_xGa_1－xN量子阱层、In_yGa_1－yN阻挡层(x＞0.3或x＝0.3)以及In_zGa_1－zN量子点，其中x＜y＜z≤1。

Description

Ⅲ族氮化物白光发光二极管

技术领域

本发明涉及光电子器件及其制造方法，具体地涉及白光发光二极管。

背景技术

发光二极管(LED)广泛地用于光显示器、交通信号灯、数据存储、通信、照明以及医学应用。白光LED的当前应用包括机动车辆的仪表板及液晶显示器(LCD)背光。白光LED的重要目标是增加亮度级别，以允许替换白炽灯，因为与常规灯泡相比，LED更小，具有更高效率，具有约50倍的较长寿命。

常规白光LED通常根据两种方法制造。在一种方法中，在一个LED本体中密封三个分离的LED芯片，其中红色芯片、蓝绿色芯片和蓝色芯片结合发射得到白光。制造白光LED的另一个广泛使用的方法需要使用一个高亮度的蓝色或UV GaN-基LED芯片，该LED芯片已经涂有荧光材料，如荧光粉和有机染料。荧光材料的使用带来可靠性问题和从UV或蓝色光子转变为黄色或更长波长光子的能量损耗。此外，对于产生颜色特性的一致性和LED的质量，封装步骤变得关键。

Chen等人已研究了制造白光发光二极管的常规方法(美国专利6163038)。该专利描述了白光LED和制造白光LED的方法，通过在LED的结构中拥有至少两种能带隙，该LED本身可以发射白光。但是，该技术仅仅使用多个量子阱(MQW)得到白光发射。Chen等人仅仅提及通过调整生长参数生长发射具有不同颜色的光的MQW，而没有说明怎样实现它。Chen等人未能制造发射连续地覆盖所有可见光范围的光的MQW。亦即，Chen等人仅仅使用单个LED芯片在多个光谱峰值下产生光，然后这些光被结合。因此，有必要使用特定波长的光(例如，370-500nm)作为基体。

Chua等人已提出了用于制造增强LED的现有技术，该技术涉及形成通过金属有机气相外延生长的氮化铟(InN)和氮化铟镓(InGaN)量子点(美国专利6645885)。该专利描述嵌在通过在MOCVD生长过程中使用三甲基铟(TMIn)、三乙基铟(TEIn)和乙基二甲基铟(EDMIn)的至少一种作为抗表面活性剂形成的单个和多个In_xGa_1-xN/In_yGa_1-yN量子阱(QW)中的氮化铟(InN)和富铟氮化铟镓(InGaN)量子点，以及来自这些点的光致发光的波长范围为480nm至530nm。在启动无位错量子点(QD)的形成中，TMIn和/或其他铟前体的受控的量是重要的，这些是氨和TMIn的后续流。该方法可以用于生长蓝光和绿光发光二极管(LED)的有源层。然而，该技术不能制造产生白光的二极管。白光需要400至750nm的范围。然而，Chua等人的技术仅仅覆盖480nm至530nm的较小波长范围，不能用来产生白光。

由此，现代半导体和显示技术需要新的白光发光二极管，其容易构造，具有高亮度和显色性(color rendering property)，以及具有建立诸如用于照明的光源和液晶显示器件的应用必需的可靠性。

发明内容

由此，本发明旨在制造一种实质上避免由于现有技术的限制和缺点产生的一个或多个问题的白光发光二极管(LED)。

本发明的目的是提供一种引入所有可见光发射到一个芯片中的LED。

根据本发明的一个方面，一种白光发光二极管包括：n型半导体层，一个或多个量子阱结构，p型半导体层，第一电极，以及第二电极。每个量子阱结构包括In_xGa_1-xN量子阱层和In_yGa_1-yN阻挡层，其中x＞0.3或x＝0.3和x＞y，并且包含In_zGa_1-zN量子点，其中x＜z≤1。量子阱结构形成在n型半导体层上方。p型半导体层形成在量子阱结构上方。第一电极形成在p型半导体上方。第二电极形成在n型半导体层的至少部分表面上方。

根据本发明的另一方面，一种白光发光二极管包括：n型半导体层，一个或多个量子阱结构，p型半导体层，第一电极，以及第二电极。每个量子阱结构包括In_xGa_1-xN量子阱层和In_yGa_1-yN阻挡层，其中x＞y，以及包含In_zGa_1-zN量子点，其中x＜z≤1。该阱层In_xGa_1-xN包含p型掺杂剂。该量子阱结构形成在n型半导体层上方。p型半导体层形成在量子阱结构上方。第一电极形成在p型半导体上方。第二电极形成在n型半导体层的至少部分表面上方。

在根据上述方面的二极管中，In_xGa_1-xN量子阱层包含p型掺杂剂和n型掺杂剂，以及x＞0.3或x＝0.3。每个量子阱结构具有420nm至750nm范围的连续发射光谱。该量子点是通过下列步骤形成的：首先以第一流速和第一时间流动TMIn、TEIn或EDMIn的至少一种以形成核，然后以第二流速流动TMIn、TEIn或EDMIn的至少一种以及TMG和氨，以使核生长和覆盖在量子阱层中。量子阱结构的数目为约1至30。In_xGa_1-xN量子阱层的厚度为约1至10nm，以及In_yGa_1-yN量子阻挡层的厚度为约5至30nm。1＞x＞y＞0或y＝0的关系可以得到满足。在衬底上形成n型半导体层，以及该衬底由蓝宝石、SiC、GaN和ZnO的一种制成。双环戊二烯基镁(Cp₂Mg)、二乙基锌(DEZn)和硅烷的至少一种被用作掺杂剂。发光二极管发射约400nm至750nm范围的光。对于延伸至较长波长的发射范围，阱层的InN摩尔份数x是重要的。In_xGa_1-xN量子阱层中的x越高，发射波长延伸至越长的波长。当x等于或大于0.3时，来自MQW结构的发射光谱的范围延伸至600nm或更长。对于来自MQW结构的发射功率的增加，特别对于较长的波长范围，引入Zn或Zn和Si到In_xGa_1-xN量子阱层中是重要的。

根据本发明的再一方面，发射白光的量子阱结构。该量子阱结构包括：In_xGa_1-xN量子阱层；嵌在In_xGa_1-xN量子阱层中的富铟InGaN量子点，其中x＞0.3或x＝0.3；以及在该量子点和量子阱层上方的In_yGa_1-yN量子阻挡层。

根据本发明的又一方面，发射白光的量子阱结构。该量子阱结构包括：In_xGa_1-xN量子阱层，嵌在In_xGa_1-xN量子阱层中的富铟InGaN量子点，以及在该量子点和量子阱层上方的In_yGa_1-yN量子阻挡层。富铟InGaN量子点掺有p型掺杂剂。

在上述方面中，InGaN量子阱层掺有p型掺杂剂。InGaN量子阱层掺有p型掺杂剂和n型掺杂剂。该量子阱结构被提供，以连续地发射420nm至750nm范围的光。量子点是通过下列步骤形成的：首先以第一流速和第一时间流动TMIn、TEIn或EDMIn的至少一种以形成核，然后以第二流速流动TMIn、TEIn或EDMIn的至少一种以及TMG和氨，以使核生长并覆盖在量子阱中。In_xGa_1-xN量子阱层的厚度为约1至10nm，以及In_yGa_1-yN量子阻挡层的厚度为约5至30nm。

本发明的附加特点和优点将在随后的说明书中阐述，以及由该说明书将部分明显或可以通过本发明的实践了解。通过撰写的说明书和关于此的权利要求书以及附图具体指出的结构，将实现和获得本发明的目的及其他优点。

应当理解，上述概述及随后的详细描述是示例性和解释性的，以及用来提供所要求保护的发明的进一步解释。

附图说明

被包括的提供本发明的进一步理解以及被引入和构成本申请的一部分的附图，图示本发明的实施方案以及与该说明部分一起用来解释本发明的原理。

在附图中：

图1示出了根据本发明在有源层具有被In_xGa_1-xN阱层覆盖的QD的白光LED的图，其中x＞0.3或x＝0.3；

图2示出了根据本发明具有由掺有Zn和Si的阱层覆盖的QD的量子阱(QW)结构的图；

图3示出了根据本发明的白光LED的室温电致发光光谱；

图4示出了根据本发明的具有掺有Zn的阱层的多量子阱结构的室温光致发光光谱；以及

图5示出了根据本发明的具有掺有Zn和Si的阱层的多量子结构的室温光致发光光谱。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的优选实施方案，在附图中图示了其实施例。

本发明使用外延技术制造二极管。本发明的二极管利用量子点(QD)由具有至少420nm至750nm的宽连续峰的PN结产生电致发光。

QD可以被定义为如此小以致于电子的添加或去除以某些有用的方法更改其性能的物质颗粒。作为选择，量子点可以被看作非常小的器件，即，限制少数，少至一个自由电子的方格。QD典型地具有纳米级尺寸。亦即，量子点可以具有1nm至200nm的尺寸范围。在许多应用中，典型的尺寸范围为20nm至80nm。

使用外延生长工艺，可以生长在很多情况下在周围材料中的所有三维限制的量子点。在光刻法限定的QD中，量子阱沿生长方向提供限制电位，而静电感应的电位阻挡层提供横向限制。

薄膜或者氮化物或氧化物的QD的外延生长可以使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)来完成。MOCVD使用包含金属有机前体的稀释混合物的载气流。对于常规的III-V族氮化物材料，气体混合物在衬底温度范围为500℃至1200℃的50托至750托范围的压力下流入反应器室。氨(NH₃)可以被用作用于形成氮化物层如GaN、InGaN或InN的氮源。根据需要，反应气体分解并沉积几纳米至几微米厚的III-V族氮化物材料(例如，GaN、AlGaN、InGaN等)的薄外延层。

图1是示出了根据本发明的白光发光二极管的图。

图1示出了衬底1，其可以是蓝宝石、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)、自立的GaN或其他衬底。缓冲层2是在600℃左右的低温下生长的GaN缓冲层。n型GaN层3在1000℃左右的高温下生长。层3可以掺有Si，以得到良好的n型导电。当衬底1是自立的GaN时，不需要缓冲层2。层4是GaN或InGaN阻挡层。在阻挡层4生长之后，使铟前体如TMIn流动，以形成用于形成富铟QD 5的“籽晶”。该工艺被称为铟猝生(Indium burst)。层6是具有高铟摩尔份数的In_xGa_1-xN量子阱层，其中x＞0.3或x＝0.3。在层6上方生长另一GaN或InGaN阻挡层7，层6可以掺有p型掺杂剂如Zn，以得到长波长范围的较高发射。为了得到更高的发射，层6可以既掺有p型掺杂剂又掺有n型掺杂剂掺杂。p型掺杂剂可以是Zn，n型掺杂剂可以是Si。层8是在1000℃左右下生长的掺有Mg的p型GaN层。层8可以是在650℃至850℃的温度范围下生长的p型InGaN层。在MQW结构的发射强度对形成MQW结构之后的受热历程敏感的情况下，该低温生长的p-InGaN层是优选的。在层8的顶上形成第一电极9a。在层3上方形成第二电极9b。

在图1中，p型层8和n型层3可以转换，同时电极9a和9b转换。

低温(LT)GaN或InGaN阻挡层(图1中的层4)的较粗糙表面可以帮助保持来自TMIn前体的裂解(分解)的碰撞铟原子，在表面上停留较长时间，由此增加铟引入，这还将导致发射的红移。

尽管三甲基铟(TMIn)被频繁地用作前体，但是可以使用其他铟有机金属化合物，如三乙基铟(TEIn)和乙基二甲基铟(EDMIn)。这些有机金属化合物可以单独使用或以混合物使用。

在本发明中，在通常发射长波长光(黄色和红色)的In_xGa_1-xN/GaN或In_xGa_1-xN/In_yGa_1-yN单个或多个量子阱中形成和覆盖富铟QD。通过流动TMIn(三甲基铟)或用作核的其他铟前体引入QD。白光发射可以通过改变发射分布的波长和强度来获得。这可以通过调整QD引入步骤的条件，如温度、反应器压力、TMIn分压以及铟猝生过程中TMIn流动的持续时间来实现。这也可以通过调整阱层的外延生长参数，如温度、反应器压力、NH₃分压、In有机金属前体(TMIn、TEIn或EDMIn)的分压以及InGaN量子阱生长的持续时间来实现。通过改变该参数，可以形成变化的铟含量和尺寸的QD。

当形成富铟QD时，关注两个考虑。首先，用作核的TMIn的量以及TMIn流动的持续时间是重要的。太多流动将产生铟液滴，其与富铟QD的形成竞争。QD的量子限制效果是在室温下QD具有非常高的发光效率的原因。其次，对于QD和覆盖有QD的量子阱的形成，TMIn、TMGa和氨的后续流动也是非常重要的。通常，应该利用氨的高分压进行量子阱生长。

对于发射的控制，用于量子阱的生长的In有机金属前体如TMIn的分压是重要的，该有机金属前体用于覆盖富InQD。在量子阱的生长过程中，TMIn的分压越高使来自具有QD的量子阱结构的发射功率越高。阱层的In组成x可以通过XRD(X射线衍射)、SIMS(次级离子质谱)或电子能量损耗光谱(EELS)来测量。当QD覆盖有在使In_xGa_1-xN量子阱的In组成x等于0.3或大于0.3的这种TMIn分压下生长的量子阱时，较长波长下的发射被显著地增强，特别在500nm至750nm的范围内。在QD的覆盖过程中TMIn分压越高，使得所得的QD的In组成越高。图3示出了来自图1中示意性地示出的白光LED的电致发光光谱。在此情况下，有源层采用多量子阱(MQW)结构的三个周期。在量子阱的生长过程中，TMIn和TMGa的分压分别是1.9Pa和1.1Pa。EL光谱连续地覆盖420nm至750nm的宽范围。也尝试了在量子阱的生长过程中的另一种生长条件，即1.1Pa的TMIn分压和1.1Pa的TMGa分压。在此情况下，光谱范围为450nm至580nm。对于较长波长的发射增强，量子阱生长过程中较高的TMIn分压是有效的。

图2示出了本发明的另一优选实施方案。

该图示出了量子阱层周围的示意性结构。根据图1所示的结构，为了完成LED，至少一些电极将是需要的。

在图2中，层10是衬底，其优选是蓝宝石、SiC、自立的GaN或ZnO。层20是在低温下，典型地在450℃至600℃的范围内生长的缓冲层。层30是在1030℃左右下生长的n型GaN层。层30的典型掺杂剂是Si。层40是GaN或InGaN层。层50是在约700℃至800℃下生长的In_yGa_1-yN阻挡层，其中y优选范围为0.01至0.1。在层5的生长之后，使用阱层生长之前的铟前体流动形成富铟QD 60。在QD上方形成层70，In_xGa_1-xN量子阱，其中x大于y，优选大于0.3。层70被Zn掺杂，以增强长波长发射。层80是典型地类似于层50的其它In_yGa_1-yN阻挡层。层90是在700℃和1100℃之间的范围内的温度下生长的p-GaN或p-InGaN覆盖层。

在图2中，衬底10可以是适合于GaN生长的具有约200μm(微米)至500μm的厚度的任意材料，如蓝宝石、SiC、自立的GaN、ZnO及其他代用品。层20，为约20nm至100nm厚的低温缓冲层，也可以是多层AlGaN/GaN缓冲层。层30可以是未掺杂的GaN、Si掺杂的GaN或Mg掺杂的GaN。层的Si浓度范围为2×10¹⁷cm^-3至9×10¹⁸cm^-3。Mg浓度范围为5×10¹⁷cm^-3至3×10²⁰cm^-3。其厚度范围为1μm至10μm。层40可以是具有约5nm至30nm的厚度的GaN、InGaN或AlGaN。层50和80可以是GaN，代替InGaN。层90，10nm至1000nm厚的覆盖层，也可以是AlGaN。

对延长发光范围来说，Zn掺杂到层70是重要的。图4示出了来自图2中所示的在量子阱层的生长过程中具有不同DEZn分压的MQW结构的光致发光光谱。在此情况下，该发射层由MQW的四个周期构成以及对于所有阱层生长，TMGa和TMIn的分压分别保持0.27Pa和1.1Pa。DEZn分压越高，导致量子阱中的Zn掺杂浓度越高，因此导致550nm至750nm的更高发射范围。

对于发射的增强，Zn和Si同时掺杂到层70是有效的。图5示出了来自图2中所示的具有不同硅烷分压的MQW结构的光致发光光谱。在此情况下，该发射层由MQW的四个周期构成以及对于所有阱层生长，TMGa、TMIn和DEZn的分压分别保持0.27Pa、1.1Pa和6.7×10^-4Pa。硅烷分压越高，导致量子阱中的Si掺杂越高，因此导致更高的发射功率。

对于延长发光范围，图2中的层40的插入是重要的。不被本发明的任何理论约束，可以认为低温GaN层(图2中的层40)部分地松弛InGaN阱和阻挡层之间的压缩应变。压缩应变的这些松弛可以导致发光的相移。根据Kaprov的(MRS Internet J Nitride Semicond.Res.3，16(1998))理论，压缩应变的松弛也可以增强InGaN相分离，在该理论中，压缩应变可以抑制InGaN相分离。

低温(LT)GaN层(图2中的层4)的较粗糙表面可以帮助较长时间保持来自TMIn前体的裂解(分解)的碰撞铟原子在表面上，由此增加铟引入，这也将导致发光的相移。

下面将描述根据本发明优选实施方案生长发白光的LED的方法。

首先，在蓝宝石衬底上方生长低温缓冲层，然后生长高温n型GaN层，后者通常在约1000℃下进行。接下来将温度降低到约700℃至800℃，以生长GaN或InGaN阻挡层。当在蓝宝石衬底上生长GaN或InGaN阻挡层时，需要低温生长的缓冲层。

在阻挡层的生长之后，在存在氨的情况下，使合适数量的TMIn或其他铟有机金属前体流入反应室中。来自TMIn的铟原子聚集在InGaN阻挡层的原子表面上，以形成用于QD的后续生长的“籽晶”。

在本发明的优选实施方案中，通过MOCVD在(0001)蓝宝石衬底上生长一个白光LED。使用三甲基镓(TMG)、三甲基铟(TMIn)和氨(NH₃)作为前体进行MOCVD。对于该白光LED，首先在25nm厚的GaN缓冲层上生长2μm厚的未掺杂的大块(bulk)GaN。对于GaN缓冲层和高温GaN层，生长温度分别为500℃至560℃和1000℃至1100℃。在GaN层的生长之后，生长温度被降低到约700℃(650℃至750℃的范围内)，用于沉积GaN或InGaN阻挡层和InGaN阱。InGaN阻挡层中的铟组成小于阱中的铟组成。在GaN或InGaN阻挡层的生长之后，以及在高铟含量阱的生长之前，TMIn短时流动2至5秒，TMGa流动切断。该工艺被称为铟猝生。这种猝生将产生具有变化尺寸和铟组成的用于生长InGaN QD的籽晶。对于在每层中形成籽晶，猝生持续时间可以变化。阱厚度为约3nm。GaN阻挡层的生长、铟猝生和InGaN阱被重复四次。

铟猝生可以进行任意合适的时间，从0.5秒至1分钟或更长。然而，对于铟猝生时间优选2至5秒。在铟猝生过程中，有机金属铟化合物的优选流速小于100umol/分钟(微摩尔/分钟)。阱厚度可以是约0.5-10nm、优选2-4nm和最优选约3nm。

然后，在In_xGa_1-xN/GaN MQW的四个周期的顶上生长高温Mg掺杂的GaN层。对于GaN和InGaN的生长，载体气体分别是H₂和N₂。最后，在p型半导体上形成第一电极，在Si掺杂的GaN层的部分上形成第二电极。

不同的有机金属材料可以用于掺杂本发明的不同结构。在例如图1中的层3或层8中，可以使用双环戊二烯基镁(CP₂Mg)制造Mg掺杂的GaN。也可以使用二乙基锌(DEZn)提供，例如，层8中的p掺杂。硅烷也可以用作掺杂剂，例如，以在层3中形成Si掺杂的GaN。

优选实施方案的实施例使用四个量子阱结构。然而，可以使用任意合适数目的量子阱结构。实际上，可以使用1至60个量子阱结构。优选使用1至30个量子阱结构。

在本发明中，In_xGa_1-xN量子阱层的厚度在0.5至20nm的范围之内，优选为1至10nm。In_yGa_1-yN阻挡层的厚度可以在2至60nm的范围之内，优选为5至30nm。在本发明的优选实施方案中，In_xGa_1-xN量子阱层具有大于In_yGa_1-yN阻挡层的组成，以便1＞x＞y＞0或y＝0。In_xGa_1-xN量子阱层的组成也优选大于0.3(x＞0.3)。In_xGa_1-xN量子阱层优选是Zn掺杂的。In_xGa_1-xN量子阱层中同时的Si掺杂是更优选的。

图3示出了根据本发明的优选实施方案形成的白光LED的电致发光光谱。图3示出了420nm至750nm的发射波长范围，其覆盖蓝色、绿色和红色的基色。结果，二极管产生白光。

亦即，通过调整铟猝生参数如In前体的量、猝生持续时间和温度，本发明的二极管可以发射约420nm至750nm范围的白光。较高的量子阱的In组成和层中的Zn和Si掺杂显著地增强发射，特别是红色光谱范围。阱层中的In组成、Zn浓度和Si浓度的控制分别可以通过调整In前体(如TMIn)、Zn前体(如DEZn)和Si前体(如硅烷)的分压来进行。这些生长参数调整的结合允许发射的宽范围颜色指数控制以及发射的功率控制。白光LED本身发射白光，并且不需要结合单独的LED，或者作为选择，不需要使用白光发光荧光材料。本发明的LED因此是更便宜的，更方便制造，更稳定和具有更长寿命。

结果，本发明提供优于常规技术发光器件的清楚的优点，常规技术发光器件具有单个发射中心使得仅通过结合几个器件或通过用荧光粉的颜色转换才能获得白光。相反，本发明利用不同尺寸的QD得到结合在一个芯片上的不同颜色的光，而得到白光。因此本发明提供紧凑、高效、亮度和低成本。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的精神或范围的条件下，在使用本发明的双光单元的液晶显示器件中，显然可以进行各种限制和改变。因此，本发明意在覆盖本发明的限制和改变，只要它们落在所附的权利要求书及它们的等价物的范围内。

Claims (22)

1.一种白光发光二极管，包括：

n型半导体层；

一个或多个量子阱结构，每个包括In_xGa_1-xN量子阱层和In_yGa_1-yN阻挡层，其中x＞0.3或x＝0.3，以及该量子阱结构包含In_zGa_1-zN量子点，其中x＜y＜z≤1，该量子阱结构形成在n型半导体层上方；

在该量子阱结构上方形成的p型半导体层；

在该p型半导体上方形成的第一电极；以及

在该n型半导体层的第二部分的至少部分表面上方形成的第二电极。

2.一种白光发光二极管，包括：

n型半导体层；

一个或多个量子阱结构，每个包括In_xGa_1-xN量子阱层和In_yGa_1-yN阻挡层，其中x＞y，该量子阱结构包含In_zGa_1-zN量子点，其中x＜z≤1，该阱层In_xGa_1-xN包含p型掺杂剂，以及该量子阱结构形成在n型半导体层上方；

在该量子阱结构上方形成的p型半导体层；

在该p型半导体上方形成的第一电极；以及

在该n型半导体层的至少部分表面上方形成的第二电极。

3.根据权利要求2的二极管，其中该In_xGa_1-xN量子阱层既包含p型掺杂剂又包含n型掺杂剂。

4.根据权利要求1的二极管，其中该In_xGa_1-xN量子阱层包含p型掺杂剂，并且x＞0.3或x＝0.3。

5.根据权利要求1的二极管，其中该In_xGa_1-xN量子阱层既包含p型掺杂剂又包含n型掺杂剂，并且x＞0.3或x＝0.3。

6.根据权利要求1的二极管，其中该量子阱结构具有420nm至750nm的连续发射光谱。

7.根据权利要求1、权利要求2和权利要求6中任一项的二极管，其中该量子点是通过下列步骤形成的：首先以第一流速和第一时间流动TMIn、TEIn或EDMIn中的至少一种以形成核，然后以第二流速流动TMIn、TEIn或EDMIn中的至少一种以及TMG和氨，以使该核生长并覆盖在量子阱层中。

8.根据权利要求7的二极管，其中该量子阱结构的数目为约1至30。

9.根据权利要求7的二极管，其中，该In_xGa_1-xN量子阱层的厚度为约1至10nm，以及该In_yGa_1-yN量子阻挡层的厚度为约5至30nm。

10.根据权利要求7的二极管，其中1＞x＞y＞0或y＝0。

11.根据权利要求7的二极管，其中该n型半导体层形成在衬底上，以及该衬底由蓝宝石、SiC、GaN和ZnO中的一种制成。

12.根据权利要求7的二极管，其中在该量子阱层的生长过程中，双环戊二烯基镁、二乙基锌和硅烷中的至少一种被用作掺杂剂。

13.一种发射白光的量子阱结构，其包括：

In_xGa_1-xN量子阱层；

嵌在该In_xGa_1-xN量子阱层中的富铟的InGaN量子点，其中x＞0.3；以及

在该量子点和该量子阱层上方的In_yGa_1-yN量子阻挡层。

14.一种发射白光的量子阱结构，其包括：

掺有p型掺杂剂的In_xGa_1-xN量子阱层；

嵌在该In_xGa_1-xN量子阱层中的富铟的InGaN量子点；以及

在该量子点和该量子阱层上方的In_yGa_1-yN量子阻挡层。

15.根据权利要求14的量子阱结构，其中该InGaN量子阱层包含n型掺杂剂。

16.根据权利要求13的量子阱结构，其中该InGaN量子阱层包含p型掺杂剂。

17.根据权利要求13的量子阱结构，其中该InGaN量子阱层既包含p型掺杂剂又包含n型掺杂剂。

18.根据权利要求13和权利要求14中任一项的量子阱结构，其中该量子阱结构被提供用以发射420nm至750nm的光，以及该光具有420nm至750nm的连续发射光谱。

19.根据权利要求13和权利要求14中任一项的量子阱结构，其中该量子点是通过下列步骤形成的：首先以第一流速和第一时间流动TMIn、TEIn或EDMIn中的至少一种以形成核，然后以第二流速流动TMIn、TEIn或EDMIn中的至少一种以及TMG和氨，以使该核生长并覆盖在量子阱中。

20.根据权利要求13和权利要求14中任一项的量子阱结构，其中该In_xGa_1-xN量子阱层的厚度为约1至10nm，以及该In_yGa_1-yN量子阻挡层的厚度为约5至30nm。

21.根据权利要求13和权利要求14中任一项的量子阱结构，其中1＞x＞y＞0或y＝0。

22.根据权利要求13和权利要求14中任一项的量子阱结构，其中在该量子阱层的生长过程中，双环戊二烯基镁、二乙基锌和硅烷中的至少一种被用作掺杂剂。

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