[發明專利]InGaN/GaN超晶格緩沖層結構、制備方法及含該結構的LED芯片

有效

• 申請號: 201310662500.7
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN103633214B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 馬歡
• 申請（專利權）人: 湘能華磊光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/12
• 分類號: H01L33/12;H01L33/06;H01L33/00
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所43211
• 代理人: 黃子平

1.一種InGaN/GaN超晶格緩沖層結構，包括淺量子阱層(8)和MQW層(12)，其特征在于，包括設置于所述淺量子阱層(8)和MQW層(12)之間的超晶格緩沖層(110)；所述超晶格緩沖層(110)包括多個依次疊置的緩沖層單元，其中，每個所述緩沖層單元包括：

InGaN層(9)以及

多個摻雜層；所述摻雜層包括依次疊置的uGaN層(10)和nGaN層(11)，并設置在所述InGaN層(9)上。

2.根據權利要求1所述的超晶格緩沖層結構，其特征在于，所述緩沖層單元為6～20個；所述摻雜層為2～5個。

3.根據權利要求2所述的超晶格緩沖層結構，其特征在于，所述InGaN層(9)厚度為0.5～3nm；所述uGaN層(10)與所述nGaN層(11)的厚度比為1：1～3。

4.根據權利要求3所述的超晶格緩沖層結構，所述uGaN層(10)的厚度為0.5～2nm，所述nGaN層(11)的厚度為0.5～2nm。

5.一種權利要求1～4中任一項所述InGaN/GaN超晶格緩沖層結構的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：在所述淺量子阱層(8)上生長所述InGaN層(9)；

S2：在所述InGaN層(9)上生長多層摻雜層；

S3：在所述摻雜層上生長所述InGaN層(9)；

重復多次S2～S3步驟得到多個緩沖層單元，在所述緩沖層單元上生長所述MQW層(12)。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述InGaN層(9)的生長溫度高于所述MQW層(12)中的阱層的生長溫度20～80℃，所述摻雜層生長溫度與所述MQW層(12)中壘層的生長溫度相同。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述InGaN層(9)生長溫度高于所述MQW層(12)中的阱層的生長溫度30～60℃。

8.一種LED芯片，包括襯底(1)和依次形成于所述襯底(1)上的N型GaN層(5)、淺量子阱層(8)、MQW層(12)、P型GaN層(14)，其特征在于，所述淺量子阱層(8)和MQW層(12)之間進一步設置有權利要求1至4中任一項所述的超晶格緩沖層(110)。

9.根據權利要求8所述的芯片，其特征在于，還包括依次疊置于所述襯底(1)和所述N型GaN層(5)之間的第一GaN緩沖層(2)、第一uGaN層(3)和第二uGaN層(4)；還包括依次疊置于所述N型GaN層(5)與所述淺量子阱層(8)之間的電子阻擋層(6)和N型摻雜GaN層(7)。

10.根據權利要求9所述的芯片，其特征在于，還包括依次疊置于所述MQW層(12)與所述P型GaN層(14)之間的第一摻雜P型GaN層(13)；還包括依次形成于所述P型GaN層(14)上的第二摻雜P型GaN層(15)和P型接觸層(16)。