[發明專利]LED外延片及其制備方法

有效

• 申請號: 201510833966.8
• 申請日: 2015-11-24
• 公開（公告）號: CN105428478B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 林傳強;苗振林;盧國軍
• 申請（專利權）人: 湘能華磊光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/32;H01L33/00
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 李杰

本發明公開了一種LED外延片及其制備方法，該LED外延片包括從下至上依序設置的襯底、低溫緩沖GaN層、不摻雜GaN層、N型GaN層、多周期量子阱層、P型AlGaN層和P型GaN層。多周期量子阱層包括6～14個周期的In_xGa_1?xN層/GaN層，在任一周期內，GaN層設置于In_xGa_1?xN層上，In_xGa_1?xN層的下方設有InN薄層，InN薄層的厚度為0.2～1nm，x為0.20～0.22。InN薄層可使得In原子在到達In_xGa_1?xN層之前就達到動態飽和平衡，減少了In_xGa_1?xN層中In的偏析現象，從而降低量子斯塔克效應導致的電子和空穴波函數的分離程度，以提高LED的內量子效率。

技術領域

本發明涉及LED領域，特別地，涉及一種LED外延片。此外，本發明還涉及上述LED外延片的制備方法。

背景技術

LED市場上現在要求LED芯片驅動電壓低，特別是大電流下驅動電壓越小越好、光效越高越好；LED市場價值的體現為(光效)/單價，光效越好，價格越高，所以LED高光效一直是LED廠家和院校LED研究所所追求的目標。

LED的光效很大程度和發光層材料特性相關，所以制作優良的發光層成為提高LED光效的關鍵。現有的LED外延片的量子阱包括多個周期的勢阱InGaN和勢磊GaN，InGaN容易出現In的偏析現象。

發明內容

本發明提供了一種LED外延片及其制備方法，以解決現有的LED外延片容易出現In的偏析現象的技術問題。

本發明采用的技術方案如下：

本發明一方面提供了一種LED外延片，包括從下至上依序設置的襯底、低溫緩沖GaN層、不摻雜GaN層、N型GaN層、多周期量子阱層、P型AlGaN層和P型GaN層。

多周期量子阱層包括6～14個周期的In_xGa_1-xN層/GaN層，在任一周期內，從下至上依次設有InN薄層、In_xGa_1-xN層和GaN層，InN薄層的厚度為0.2～1nm，x為0.20～0.22。

進一步地，In_xGa_1-xN層的厚度為2.5-3nm，GaN的厚度為11-12nm，InN薄層的厚度為0.5nm。

進一步地，低溫緩沖GaN層的厚度為20-30nm。

不摻雜GaN層的厚度為3-4um。

N型GaN層的厚度為3-4μm，Si摻雜濃度為5E+18～2E+19。

P型AlGaN層的厚度為20-100nm，Al摻雜濃度為1E+20-2E+20，Mg摻雜濃度為8E+18-1E+19。

P型GaN層的厚度為20～100nm，Mg摻雜濃度5E+18-1E+19。

本發明另一方面提供了一種上述LED外延片的制備方法，包括以下步驟：

在襯底上依次生長低溫緩沖GaN層、不摻雜GaN層和N型GaN層。

在不摻雜GaN層上設置多周期量子阱層，在任一周期中，在鍍In_xGa_1-xN層和GaN層之前，在鍍膜時間為10～60秒、銦源流量為200～1500sccm、溫度為700～750℃、壓力為100～800mbar的條件下鍍InN薄層。

依次鍍P型AlGaN層和P型GaN層。