[發明專利]一種發光二極管外延片及其制備方法

有效

• 申請號: 201210544173.0
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103035790A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 童吉楚;魏世禎;陳柏松;胡加輝;謝文明
• 申請（專利權）人: 華燦光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/32;H01L33/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 徐立

技術領域

本發明涉及半導體發光二極管領域，特別涉及一種發光二極管外延片及其制備方法。

背景技術

半導體發光二極管（Light-Emitting?Diodes，LED）因具有節能環保、可靠性高、使用壽命長等優點而受到廣泛的關注，近年來在背景光源和顯示屏領域大放異彩，并且開始向民用照明市場進軍。

半導體發光二極管的芯片包括外延用的芯片襯底、外延半導體材料和透明金屬電極，外延用的芯片襯底和外延半導體材料構成發光二極管的外延片。目前已有的外延片，通常，由下至上依次由襯底、緩沖層、N型層、多量子阱和P型層等部分組成。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：

現有的半導體發光二極管的發光效率低，阻礙其發展，近年來，科研工作者通過提高載流子的濃度、減少Droop效應（低壓效應）、阻止電子溢流等方法，對提高內量子效率做了不懈的努力，但這些方法在改善半導體發光二極管發光效率方面都未取得良好的效果。

發明內容

為了解決半導體發光二極管發光效率低的問題，本發明實施例提供了一種發光二極管外延片及其制備方法。所述技術方案如下：

一方面，本發明提供了一種發光二極管外延片，所述發光二極管外延片包括：襯底、依次層疊在所述襯底上的緩沖層、不摻雜的GaN層、n型摻雜的GaN層、多量子阱層和p型層，多量子阱層包括量子壘層和與量子壘層相互交替生長的量子阱層，所述外延片還包括設于所述多量子阱層和p型層之間的n型摻雜的In_xAl_yGa_1-x-yN層，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，多量子阱層中，靠近所述n型摻雜的In_xAl_yGa_1-x-yN層的1~25個所述量子壘層中，至少一個量子壘層為p型摻雜的量子壘層。

具體地，多量子阱層中最靠近所述n型摻雜的In_xAl_yGa_1-x-yN層的量子壘層為所述p型摻雜的量子壘層。

進一步地，最靠近所述n型摻雜的In_xAl_yGa_1-x-yN層的量子壘層的厚度大于多量子阱層中其他所述量子壘層。

進一步地，最靠近所述n型摻雜的In_xAl_yGa_1-x-yN層的量子壘層的厚度為5-20nm。

優選地，最靠近所述n型摻雜的In_xAl_yGa_1-x-yN層的量子壘層的厚度為16nm。

具體地，n型摻雜的In_xAl_yGa_1-x-yN層摻雜量為均一的。

具體地，n型摻雜的In_xAl_yGa_1-x-yN層摻雜量為變化的，變化包括梯形變化和非梯形變化。

進一步地，多量子阱層中的量子壘層為GaN層、InGaN層、AlGaN層或InAlGaN層中的至少一種。

具體地，n型摻雜的In_xAl_yGa_1-x-yN層包括多個In_xAl_yGa_1-x-yN子層，且多個In_xAl_yGa_1-x-yN子層中，n型摻雜的摻雜濃度不同。

具體地，n型摻雜的In_xAl_yGa_1-x-yN層采用In或Al中的至少一種摻雜。

具體地，n型摻雜的In_xAl_yGa_1-x-yN層包括多個In_xAl_yGa_1-x-yN子層，且多個In_xAl_yGa_1-x-yN子層中，In、Al、Ga的組分含量不同。

具體地，n型摻雜的In_xAl_yGa_1-x-yN層為超晶格結構。