基于上述LED外延材料的选取原则,高亮度红光LED采用在GaAs衬底上的AlGaInP为外延材料。AAT1290AIWO-T1四元系的AlGaInP材料由二元系的AlP、GaP和InP材料按照一定的原子比例混合而成,混合后的A1GaInP与其相应的二元系材料的晶体结构相同,仍为闪锌矿结构,其中P占据Ⅴ族位,只不过Al、Ga和In按照比例占据相应的Ⅲ族位。由于GaAs也具有闪锌矿结构,通过调整AlGaInP的材料组分,不但可以在GaAs衬底上进行晶格匹配的AlGaInP材料外延生长,还能调节其带隙宽度进行能带裁剪,进而制备所需的红黄光LED器件。

   首先来考虑与AlGaInP材料相应的各二元系材料,在室温下其晶格常数和禁带宽度的具体数值列在了表3-l中,表中EgΓ、Fgx和EgL分别表示导带的Γ谷、X谷和L谷的极小值到价带顶的带隙。由于表中各二元系材料的价带顶都位于Γ点,根据表中各材料带隙的最小

值可得到,AlP和GaP是间接带隙半导体,InP和GaAs是直接带隙半导体。当GaP和hP以一定的比例混合形成三元系材料G‰In19P时,其晶格常数ε(G‰Inl”P)可由GaP和InP的晶格常数<GaP)和※InP)插值得到.