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CN1698212A - 使用氮化物半导体的发光器件和其制造方法 - Google Patents

使用氮化物半导体的发光器件和其制造方法 Download PDF

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CN1698212A CN200480000328.8A CN200480000328A CN1698212A CN 1698212 A CN1698212 A CN 1698212A CN 200480000328 A CN200480000328 A CN 200480000328A CN 1698212 A CN1698212 A CN 1698212A
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Abstract

基于氮化物的3－5族(group)化合物半导体发光器件，包括：基底；在基底上形成的过渡层；在过渡层上形成的第一In掺杂的GaN层；在第一In掺杂的GaN层上形成的InxGa1－xN/InyGa1－yN超晶格结构层；在InxGa1－xN/Iny Ga1－yN超晶格结构层上形成的第一电极接触层；在第一电极接触层上形成的、起发光作用的活性层；第二In掺杂的GaN层；在第二In掺杂的GaN层上形成的GaN层；和在GaN层上形成的第二电极接触层。本发明能够减少基于氮化物的3－5族化合物半导体发光器件的晶体缺陷，提高GaN、GaN基单晶层的结晶性，以改善发光器件的性能，确保其可靠性。

Description

使用氮化物半导体的发光器件和其制造方法
技术领域
本发明涉及基于氮化物的3-5族(group)化合物半导体。更具体地说，本发明涉及基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件和其制造方法，所述半导体发光器件能够减少由基底和在其上生长的GaN基单晶层之间的热膨胀系数失配和晶格常数失配所致的晶体缺陷，提高GaN基单晶层的结晶性，以改善发光器件的性能，确保其可靠性。
背景技术
GaN基半导体通常应用于光学器件，如蓝/绿LED和高速开关和诸如金属半导体场效应晶体管(MESFET)和高电子迁移晶体管(HEMT)的高功率电子器件。具体地说，蓝/绿LED最近已经大规模生产，并且其在全世界的需求正急剧增加。
GaN基半导体发光器件典型地生长在蓝宝石或SiC基底上。然后，低生长温度下AlyGa1-yN多晶层作为过渡层生长于蓝宝石或SiC基底上。在高温下，在过渡层上生长未掺杂的GaN层和Si掺杂的n型GaN层或其混合结构，以提供n型GaN层作为第一电极接触层。然后，在其上形成Mg掺杂的p型层作为第二电极接触层，以生成基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件。另外，(多量子阱结构的)活性层位于n型第一电极接触层和p型第二电极接触层之间。
在这种结构的基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件中，基底和过渡层之间界面中的晶体缺陷具有非常高的约108/cm3的值。结果，这降低了基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件的电学性质，更具体地说，增加反偏置条件下的漏电流，从而对发光器件的可靠性产生重大影响。
另外，在基底和过渡层之间界面中产生的晶体缺陷降低活性层的结晶性，从而不利地降低基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件的发光效率。
其间，为了改善GaN基半导体发光器件的性能和可靠性，已经研究新的过渡层，并研究了GaN基半导体的各种制造方法。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中的上述问题，因此本发明的一个目的是提供一种基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件和其制造方法，所述的发光器件能够减少GaN基单晶层的晶体缺陷，并提高其结晶性，以改善其性能和可靠性。
本发明的另一个目的是提供一种基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件和其制造方法，所述的发光器件能够在实践中实现来自仅有单量子阱结构的活性层的高亮度性能。
根据本发明的实现上述目的的一个方面，提供了一种基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件，其包括：基底；在基底上形成的过渡层；在过渡层上形成的第一In掺杂的GaN层；在第一In掺杂的GaN层上形成的InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层；在InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层上形成的第一电极接触层；在第一电极接触层上形成的、起发光作用的活性层；第二In掺杂的GaN层；在第二In掺杂的GaN层上形成的GaN层；和在GaN层上形成的第二电极接触层。
根据本发明实现上述目的的另一个方面，提供了一种基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件，其包括：基底；在基底上形成的过渡层；在过渡层上形成的第一In掺杂的GaN层；在第一In掺杂的GaN层上形成的第一电极接触层；在第一电极接触层上形成的、起发光作用的活性层；在活性层上形成的GaN层；和在GaN层上形成的第二电极接触层。
根据本发明的实现上述目的的另一个方面，提供了一种基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件，其包括：基底；在基底上形成的过渡层；在GaN过渡层上形成的第一电极接触层；在第一电极接触层上形成的活性层，包括低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层、InyGa1-yN阱层和InzGa1-zN阻挡层；在活性层上形成的GaN层；和在GaN层上形成的第二电极接触层。
根据本发明的实现上述目的的另一个方面，提供了一种基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件的制造方法，该方法包括：在基底上形成过渡层；在过渡层上形成第一In掺杂的GaN层；在第一In掺杂的GaN层上形成第一电极接触层；在第一电极接触层上形成发光的活性层；在活性层上形成GaN层；并且在GaN层上形成第二电极接触层。
本发明的优点是减少GaN基单晶层的晶体缺陷，并提高其结晶性，从而改善其性能和可靠性。
作为另一个优点，本发明可以在实践中实现来自仅有单量子阱结构的活性层的高亮度性能。
附图说明
图1说明了根据本发明第一实施方案的基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件的结构。
图2说明了根据本发明第二实施方案的基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件的结构。
图3说明了根据本发明第三实施方案的基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件的结构。
图4说明了根据本发明第四实施方案的基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件的结构。
具体实施方式
下面将参考附图详细说明本发明的优选实施方案。
当本发明的优选实施方案在参考附图加以描述的同时，本领域技术人员可以看出：本发明的原理不但不受所公开的实施方案的限制，还可以通过增加、改变和省略一些部分而修改为各种替换方式。
第一实施方案
图1说明了根据本发明第一实施方案的基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件的结构。
如图1所示，基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件具有包括下述的横截面结构：在基底102上生长的过渡层104、由n型GaN层(共掺杂有Si和In)组成的第一电极接触层108和InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构的第二电极接触层120。这里，第一和第二电极接触层108和120在下面的加工步骤中分别提供有电极(未示出)，以便可以通过电极向其施加外部电压。
本发明的基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件还具有量子阱结构的活性层116，其置于第一电极接触层108和第二电极接触层120之间，形成异质结构。活性层116包括低摩尔In掺杂的GaN层110、InxGa1-yN阱层112和InxGa1-xN阻挡层114。
另外，基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件还具有形成于过渡层104和第一电极接触层108之间的In掺杂的GaN层106，和形成于InxGa1-xN阻挡层114和第二电极接触层120之间的p型GaN层118。
本发明的基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件的制造方法如下所述：
首先，低生长温度下在蓝宝石基底102上形成GaN过渡层104。然后，低生长温度下GaN基半导体的过渡层104可以生长成InGaN/GaN超晶格结构和InxGa1-xN/GaN与AlxInyGa1-x，yN/InxGa1-xN/GaN结构。
如上所述在基底102上形成的过渡层104可以有效地限制由基底102和在基底102上生长的GaN基单晶层之间的热膨胀系数失配和晶格常数失配所致的晶体缺陷，从而生成高质量的GaN基半导体。
更具体地说，在生长GaN过渡层104的加工步骤中，在约500-700℃的温度下供给H2与N2载气；TMGa、TMIn与TMAl源和NH3气体，以生长GaN过渡层104。
然后，高的生长温度下在过渡层104上生长In掺杂的GaN层106和其中包含Si和In共掺杂的GaN层108。这里Si/In共掺杂的GaN层108用作第一电极接触层。
更具体地说，在生长GaN基半导体的GaN基单晶层的加工步骤中，通过在约900-1100℃的温度下供给MOCVD设备TMGa、TMIn和TMAl源来生长GaN基单晶层，其中SiH4气体可以用作Si掺杂源，TMIn可以用作In掺杂源。
发射所需波长范围内的光的活性层116包括单量子阱。更具体地说，活性层116的低摩尔In掺杂的GaN层110生长在10-500的范围内。更优选的，低摩尔In掺杂的GaN层110生长至50-300范围的厚度。低摩尔In掺杂的GaN层的含量可以表示为InxGa1-xN(0＜x≤0.2)。然后，InyGa1-yN阱层112的量子阱层和不同In含量的InzGa1-zN阻挡层114在低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层110上生长形成活性层。
在生长活性层116的单量子阱结构的加工步骤中，通过在NH3气氛中在N2或H2+N2载气上流动TMGa、TMIn和TMAl源，生长低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层110、InyGa1-yN阱层112(0＜y≤0.35)和InzGa1-zN阻挡层114(0＜z≤0.2)。在这种情况下，低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层110具有约10-500的厚度，并且其表面以螺旋模式均匀生长。另外，在约700-800℃的表面生长温度下，发光的InGaN阱层112生长至5-30的厚度，InGaN阻挡层114生长至50-500的厚度。
另外，为了实现高亮度发光器件性能，有必要从低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层110表面到InGaN阻挡层114维持均匀的螺旋模式。如果满足上述生长条件，可以通过形成具有单量子阱结构以及具有多量子阱结构的活性层来制造实用的高亮度发光器件。当然，在其他部分相同的情况下可以采用多量子阱结构。
其间，低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层110、InyGa1-yN阱层112和InzGa1-zN阻挡层114中掺杂物的含量分布可以调整如下：低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层110的In含量调整至低于InzGa1-zN阻挡层114的In含量。掺杂的In含量x、y和z可以表示为0＜x＜0.05、0＜y＜0.3和0＜z＜0.1。
根据所述加工步骤生长发光的活性层之后，升高温度，在H2、N2和H2+N2气体中、NH3气氛下生长Mg掺杂的p型GaN基单晶层118。在约900-1020℃的生长温度下p型GaN层118生长至厚度约500-5000。
在生长p型GaN层118时，InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构(0＜x≤0.2和0＜y≤0.2)的第二电极接触层120在p型GaN层118上生长。InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构赋予传播到第二电极接触层120的有效电流。第二电极接触层的电极可以从与第一电极接触层108相同的电极金属有利地获得。
根据该实施方案的基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件，第一电极接触层108由n型电极接触层形成，并且第二电极接触层120由n-型电极接触层形成。由于在具有n型和p型电极接触层形式的第一和第二电极接触层的常规基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件中，高接触阻抗缘于用作第二电极接触层的p型GaN层的低Mg掺杂效率，因此该实施方案可以克服高接触阻抗，除去所产生的电流传播层。
至于和p型GaN层118的关系，可以表示为第一电极接触层108、p型GaN层118和第二电极接触层120具有n-p-n连接。
这里，第二电极接触层120在2-50的厚度下彼此交替，并且第二电极接触层120具有小于200的最大厚度。另外，在700-850℃的生长温度范围内，通过供给N2、N2+H2与NH3气体和TMGa与TMIn源，以生长具有异质结构的高亮度发光器件，其在内部量子效率和工作电压性质方面是优异的。
第二实施方案
图2说明了根据本发明的第二实施方案的基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件的结构。
本发明的如图2所示的基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件的结构与第一实施方案的基本相同，除了在第一电极接触层212之下还置有InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层210以形成异质结构，以便使由基底202和Si/In掺杂的GaN基单晶层212之间的晶格常数失配和热膨胀系数失配所致的晶体缺陷最小。
该结构可以减小从基底202和低温过渡层204传播的位错密度，以提高发光器件的反击穿电压Vbr，从而提高其可靠性。
根据本发明的第二个实施方案的基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件的结构将简要描述如下：
过渡层204在基底202上生长，第一电极接触层212由n型GaN(共掺杂有Si和In)组成，第二电极接触层224生长成具有InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构。在下面的加工步骤中第一和第二电极接触层212、224分别提供有电极(未示出)，以便可以通过电极向其施加外部电压。
本发明的基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件还具有单量子阱结构的活性层220，其位于第一电极接触层212和第二电极接触层224之间，以形成异质结构。活性层220包括低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层214、InxGa1-yN阱层216和InxGa1-xN阻挡层218。
另外，基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件还具有In掺杂的GaN层206和未掺杂的GaN层208，位于过渡层204和第一电极接触层212之间。在InxGa1-xN阻挡层218和第二电极接触层224之间还形成p型GaN层222。
具有上述结构的基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件的制造方法和第一实施方案类似，因此将不再进一步描述。
这种结构的第二实施方案可以减小从基底202和过渡层204传播的位错密度，以提高发光器件的反击穿电压Vbr，从而提高其可靠性。
第三实施方案
图3说明了根据本发明的第三实施方案的基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件的结构。
如图3所示，该实施方案与第一实施方案基本类似，除了在p型GaN层320和InzGa1-zN阻挡层314之间还置有In掺杂的GaN层318，以形成异质结构。
额外的In掺杂的GaN层318可以限制在p型GaN层320中用作掺杂物的Mg原子的向内扩散(in-diffusion)，从而改善其特征。In掺杂的GaN层318生长至100或更小的厚度。
下面将描述第三实施方案的半导体发光器件的制造方法。在基底302上生长过渡层304，第一电极接触层308由n型GaN(共掺杂有Si和In)制成，第二电极接触层322由InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构形成。这里，在下面的加工步骤中第一和第二电极接触层308、322分别提供有电极(未示出)，以便可以通过电极向其施加外部电压。
本发明的基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件还具有单量子阱结构的活性层316，其位于第一电极接触层308和第二电极接触层322之间，以形成异质结构。活性层316包括低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层310、InxGa1-yN阱层312和InxGa1-xN阻挡层314。
另外，基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件还具有位于过渡层304和第一电极接触层308之间的In掺杂的GaN层306，并且p型GaN层320和In掺杂的GaN层318置于InzGa1-zN阻挡层314与第二电极接触层322之间。
如上所述，该实施方案的额外GaN层318可以限制在p型GaN层320中用作掺杂物的Mg原子的向内扩散。该实施方案可以改善发光器件的特征。
第四实施方案
图4说明了根据本发明的第四实施方案的基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件的结构。
第四实施方案的许多部分都和第三实施方案相同，除了额外提供In掺杂的GaN层406、InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层408、In掺杂的GaN层412和InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层414。InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层408、In掺杂的GaN层412和InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层414的作用是使来自基底402的晶格常数失配和热膨胀系数失配的晶体缺陷最小化。另外，InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层408还可以减小从基底402和低温过渡层404传播的位错密度，从而提高发光器件的反击穿电压Vbr。
下面将参照图4来详细描述该实施方案的半导体发光器件的制造方法。
低的生长温度下在蓝宝石基底402上生长GaN基半导体过渡层404。在低的生长温度下，GaN基半导体的过渡层404可以由InGaN/GaN超晶格结构和InxGa1-xN/GaN与AlxInyGa1-x，yN/InxGa1-xN/GaN的结构形成。
如上所述在基底402上形成的过渡层404可以有效地限制由基底402和在基底402上生长的GaN基单晶层之间的热膨胀系数失配和晶格常数失配所致的晶体缺陷，从而生成高质量的GaN基半导体。
然后，高的生长温度下在过渡层404上生长In掺杂的GaN层406，在In掺杂的GaN层406上还形成InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层408，从而使来自基底402的晶格常数失配和热膨胀系数失配的晶体缺陷最小化。
该结构可以减小从基底402和低温过渡层404传播的位错密度，以提高发光器件的反击穿电压Vbr，从而提高其可靠性。
另外，在InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层408上还形成In掺杂的GaN层412和InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层414，以进一步减小晶体缺陷。
然后，在InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层414上生长Si/In共掺杂的GaN层416。Si/In共掺杂的GaN层416用作第一电极接触层。
随后，在活性层424中形成单量子阱层，用于发射所需波长范围的光。更具体地说，低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层418(0＜x≤0.2)首先在活性层424中生长，以提高活性层424的内部量子效率。在低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层418上生长包括InyGa1-yN阱层420和不同In含量的InzGa1-zN阻挡层422的量子阱结构，即得活性层。
在生长步骤中，通过在NH3气氛中供给N2与H2+N2气体和TMGa、TMIn与TMAl源，生长单量子阱结构的活性层424，其包括低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层418、InyGa1-yN阱层420(0＜y≤0.35)和InzGa1-zN阻挡层422(0＜z≤0.2)。低摩尔InxGa1-xN层418具有约10-500的厚度，其表面以螺旋模式均匀生长。
在约700-800℃的生长温度下，发光的InGaN阱层420生长至厚度为10-40，InGaN阻挡层422生长至厚度为50-500。另外，为了实现高亮度发光器件性能，有必要维持从低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层418表面到InzGa1-zN阻挡层422的均匀螺旋模式。如果满足上述生长条件，可以通过形成具有单量子阱结构和具有多量子阱结构的活性层来制造实用的高亮度发光器件。
生长发光活性层后，生长In掺杂的GaN层426和Mg掺杂的p型GaN GaN基单晶层428。在约900-1020℃的生长温度下，p型GaN层428生长至厚度约为500-5000。
然后，生长p型GaN层428后，在p型GaN层428上生长InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构(0＜x≤0.2，且0＜y≤0.2)的第二电极接触层430。有利的是，InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构可以完成第二电极接触层430的电流传播，第二电极接触层的电极可以从与第一电极接触层416相同的电极金属获得。
根据该实施方案的基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件，第一电极接触层416由n型电极接触层形成，并且第二电极接触层430由n型电极接触层形成。由于在具有n型和p型电极接触层形式的第一和第二电极接触层的常规基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件中，高接触阻抗缘于用作第二电极接触层的p型GaN层的低Mg掺杂效率，因此该实施方案可以克服高接触阻抗，除去所产生的电流传播层。
至于和p型GaN层428的关系，可以表示为第一电极接触层416、p型GaN层428和第二电极接触层430具有n-p-n连接。第二电极接触层430的超晶格结构层在2-50的厚度下彼此交替，并且第二电极接触层430具有小于200的最大厚度。另外，在700-850℃的生长温度范围内，通过供给N2、N2+H2与NH3气体和TMGa与TMIn源进行生长步骤，以生长具有异质结构的高亮度发光器件，其在内部量子效率和工作电压性质方面是优异的。
工业应用性
根据本发明的上述基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件及其制造方法，可以有效地限制由基底如蓝宝石和在其上生长的GaN GaN基单晶层之间的热膨胀系数失配与晶格常数失配所致的晶体缺陷，从而生长高质量的GaN基半导体。具体是，InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构置于Si-In共掺杂的GaN层之下用作第一电极接触层，从而进一步限制晶体缺陷。
另外，加入了低摩尔In掺杂的InxGa1-xN，以提高活性层的内部量子效率，从而均匀地控制量子阱的生长模式。由于InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构用作第二电极接触层，可以减小工作电压。结果，本发明可以有利地减小基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件的晶体缺陷，并提高GaN GaN基单晶层的结晶性，从而提高基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件的性能和可靠性。

Claims (39)

1.一种基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件，包括：
基底；
在基底上形成的过渡层；
在过渡层上形成的第一In掺杂的GaN层；
在第一In掺杂的GaN层上形成的InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层；
在InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层上形成的第一电极接触层；
在第一电极接触层上形成的、起发光作用的活性层；
第二In掺杂的GaN层；
在第二In掺杂的GaN层上形成的GaN层；和
在GaN层上形成的第二电极接触层。
2.根据权利要求1的器件，其中第二电极接触层是n型电极接触层。
3.根据权利要求1的器件，其中过渡层包含选自下列结构的一种：InGaN/GaN超晶格结构、InxGa1-xN/GaN结构和AlxInyGa1-x，yN/InxGa1-xN/GaN结构。
4.根据权利要求1的器件，其中第一电极接触层包含Si/In共掺杂的GaN层。
5.根据权利要求1的器件，其中活性层包含单或多量子阱结构。
6.根据权利要求1的器件，其中活性层包含单或多量子阱结构，包括低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层、InyGa1-yN阱层和InzGa1-zN阻挡层。
7.根据权利要求6的器件，其中低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层具有小于InzGa1-zN阻挡层的In含量。
8.根据权利要求6的器件，其中低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层、InyGa1-yN阱层和InzGa1-zN阻挡层具有的In含量分别表示为：0＜x＜0.05、0＜y＜0.3和0＜z＜0.1。
9.根据权利要求6的器件，其中低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层具有以螺旋模式生长的表面构形。
10.根据权利要求6的器件，其中低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层具有以螺旋模式生长的表面构形，且其中所述的螺旋模式延伸至InzGa1-zN阻挡层的表面。
11.根据权利要求1的器件，其中第二电极接触层包含InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构。
12.根据权利要求1的器件，其中低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层和其上形成的InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层多次重复层叠。
13.一种基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件，包括：
基底；
在基底上形成的过渡层；
在过渡层上形成的第一In掺杂的GaN层；
在第一In掺杂的GaN层上形成的第一电极接触层；
在第一电极接触层上形成的、起发光作用的活性层；
在活性层上形成的GaN层；和
在GaN层上形成的第二电极接触层。
14.根据权利要求13的器件，其中第二电极接触层是n型电极接触层。
15.根据权利要求13的器件，其还包括在活性层和p型GaN层之间形成的第二In掺杂的GaN层。
16.根据权利要求13的器件，其还包括在第一In掺杂的GaN层和第一电极接触层之间形成的InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层。
17.根据权利要求13的器件，其还包括在第一In掺杂的GaN层和第一电极接触层之间形成的InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构和未掺杂的GaN层。
18.根据权利要求13的器件，其中过渡层包含选自下列结构的一种：InGaN/GaN超晶格结构、InxGa1-xN/GaN结构和AlxInyGa1-x，yN/InxGa1-xN/GaN结构。
19.根据权利要求13的器件，其中第一电极接触层包含Si/In共掺杂的GaN层。
20.根据权利要求13的器件，其中活性层包含单或多量子阱结构。
21.根据权利要求13的器件，其中活性层包含单或多量子阱结构，包括低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层、InyGa1-yN阱层和InzGa1-zN阻挡层。
22.根据权利要求21的器件，其中低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层具有小于InzGa1-zN阻挡层的In含量。
23.根据权利要求21的器件，其中低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层、InyGa1-yN阱层和InzGa1-zN阻挡层具有的In含量分别表示为：0＜x＜0.05、0＜y＜0.3和0＜z＜0.1。
24.根据权利要求21的器件，其中低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层具有以螺旋模式生长的表面构形。
25.根据权利要求21的器件，其中低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层具有以螺旋模式生长的表面构形，且其中所述的螺旋模式延伸至InzGa1-zN阻挡层的表面。
26.根据权利要求13的器件，其中第二电极接触层包含InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构。
27.一种基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件的制造方法，包括：
在基底上形成过渡层；
在过渡层上形成第一In掺杂的GaN层；
在第一In掺杂的GaN层上形成第一电极接触层；
在第一电极接触层上形成发光的活性层；
在活性层上形成GaN层；并且
在GaN层上形成第二电极接触层。
28.根据权利要求27的制造方法，其中所述的第二电极接触层是n型电极接触层。
29.根据权利要求27的制造方法，其中所述的第一电极接触层包含Si/In共掺杂的GaN层。
30.根据权利要求27的制造方法，其中所述的第二电极接触层包含InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层。
31.根据权利要求27的制造方法，其中所述的活性层包含单或多量子阱结构，包括低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层、InyGa1-yN阱层和InzGa1-zN阻挡层。
32.根据权利要求31的制造方法，其中低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层生长成螺旋模式的表面构形。
33.根据权利要求31的制造方法，其中低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层生长成螺旋模式的表面构形，且其中所述的螺旋模式延伸至InzGa1-zN阻挡层的表面。
34.一种基于氮化物的3-5族化合物半导体发光器件，包括：
基底；
在基底上形成的过渡层；
在GaN过渡层上形成的第一电极接触层；
在第一电极接触层上形成的活性层，包括低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层、InyGa1-yN阱层和InzGa1-zN阻挡层；
在活性层上形成的GaN层；和
在GaN层上形成的第二电极接触层。
35.根据权利要求34的器件，其中所述的第二电极接触层是n型电极接触层。
36.根据权利要求34的器件，其中低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层具有小于InzGa1-zN阻挡层的In含量。
37.根据权利要求34的器件，其中低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层、InyGa1-yN阱层和InzGa1-zN阻挡层具有的In含量分别表示为：0＜x＜0.05、0＜y＜0.3和0＜z＜0.1。
38.根据权利要求34的器件，其中低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层具有以螺旋模式生长的表面构形。
39.根据权利要求34的器件，其中低摩尔In掺杂的InxGa1-xN层具有以螺旋模式生长的表面构形，且其中所述的螺旋模式延伸至InzGa1-zN阻挡层的表面。
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