[發明專利]一種LED外延結構及其制備方法

有效

• 申請號: 201310504963.0
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103531680A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 李勇;崔德國
• 申請（專利權）人: 蘇州矩陣光電有限公司
• 主分類號: H01L33/04
• 分類號: H01L33/04;H01L33/06;H01L33/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 彭秀麗

1.一種LED外延結構，包括在依次疊加設置的襯底、緩沖層、U型GaN層、N型GaN層、多量子阱層、P型GaN層，其特征在于，

N型GaN層包括第一N型層、第二N型層和第三N型層，各層均進一步包括交替設置的摻雜Si的GaN層和不摻雜的GaN層；

所述第一N型層厚度為900～1000nm，所述摻雜Si的GaN層和所述不摻雜的GaN層的厚度比為2:1，Si的摻雜濃度為7～8×10¹⁸/cm³，交替周期為15～20；

所述第二N型層厚度為1300～1400nm，所述摻雜Si的GaN層和所述不摻雜的GaN層的厚度比為3:1，Si的摻雜濃度為9～10×10¹⁸/cm³，交替周期為20～30；

所述第三N型層厚度為200～300nm，所述摻雜Si的GaN層和所述不摻雜的GaN層的厚度比為1:1，Si的摻雜濃度為5～6×10¹⁸/cm³，交替周期為10～15；

所述第一N型層靠近所述緩沖層設置；

所述多量子阱層與所述P型GaN層之間還直接設置有U型超晶格層；

所述P型GaN層包括依次設置的Mg摻雜GaN層、Mg摻雜AlInGaN層、Mg摻雜GaN層。

2.根據權利要求1所述的LED外延結構，其特征在于，所述U型超晶格層為交替設置的Al_xGa_1-xN和GaN層，交替周期為4～8，單周期厚度為2～4nm，x=0.10～0.15。

3.根據權利要求1或2所述的LED外延結構，其特征在于，所述多量子阱層包括交替設置的In_xGa_1-xN層/GaN層，In_xGa_1-xN層的厚度為2～3nm，GaN層的厚度為8～10nm，交替周期為9～15，x=0.15～0.20。

4.根據權利要求1-3任一所述的LED外延結構，其特征在于，所述P型GaN層中所述Mg摻雜GaN層的厚度為30～40nm，摻雜濃度為7～8×10¹⁶/cm³；Mg摻雜AlInGaN層的厚度為10～20nm，摻雜濃度為8～9×10¹⁶/cm³；Mg摻雜GaN層的厚度為150～200nm，摻雜濃度為9～10×10¹⁶/cm³。

5.根據權利要求1-4任一所述的LED外延結構，其特征在于，所述N型GaN層與所述多量子阱層之間還直接設置有淺阱層，所述淺阱層包括交替設置的InGaN層/GaN層，交替周期為2～4，InGaN層的厚度為4～6nm，GaN層的厚度為30～36nm。

6.根據權利要求1-5任一所述的LED外延結構，其特征在于，所述P型GaN層上還直接設置有歐姆接觸層，所述歐姆接觸層為Mg摻雜的InGaN層，厚度為2～3nm。