[發明專利]一種氮化鎵基發光二極管的外延片及其制備方法

有效

• 申請號: 201710021785.4
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106876546B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 王群;董彬忠;李鵬;王江波
• 申請（專利權）人: 華燦光電（浙江）有限公司
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/20;H01L33/12;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

1.一種氮化鎵基發光二極管的外延片，所述外延片包括藍寶石襯底、以及依次層疊在所述藍寶石襯底上的GaN緩沖層、未摻雜GaN層、N型GaN層、多量子阱層、P型AlGaN層、P型GaN層，所述多量子阱層由多個子層依次層疊而成，每個所述子層包括量子阱層和層疊在所述量子阱層上的量子壘層，其特征在于，所述P型AlGaN層和最靠近所述P型AlGaN層的量子壘層內設有若干通孔，所述通孔從所述P型AlGaN層沿所述外延片的層疊方向的相反方向延伸到最靠近所述P型AlGaN層的量子阱層，所述P型GaN層填充在通孔內。

2.根據權利要求1所述的外延片，其特征在于，所述通孔垂直于所述外延片的層疊方向的截面為圓形、多邊形或者不規則圖形。

3.根據權利要求2所述的外延片，其特征在于，所述通孔垂直于所述外延片的層疊方向的截面的面積為0.01～9mm²。

4.根據權利要求1～3任一項所述的外延片，其特征在于，最靠近所述P型AlGaN層的量子壘層的厚度為5～25nm。

5.一種氮化鎵基發光二極管的外延片的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

在藍寶石襯底上依次外延生長GaN緩沖層、未摻雜GaN層、N型GaN層、多量子阱層、P型AlGaN層、P型GaN層；

其中，所述多量子阱層由多個子層依次層疊而成，每個所述子層包括量子阱層和層疊在所述量子阱層上的量子壘層；所述P型AlGaN層和最靠近所述P型AlGaN層的量子壘層內設有若干通孔，所述通孔從所述P型AlGaN層沿所述外延片的層疊方向的相反方向延伸到最靠近所述P型AlGaN層的量子阱層，所述P型GaN層填充在通孔內。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述在藍寶石襯底上依次外延生長GaN緩沖層、未摻雜GaN層、N型GaN層、多量子阱層、P型AlGaN層、P型GaN層，包括：

在最靠近所述P型AlGaN層的量子阱層生長完成之后，將與所述若干通孔形狀一致的掩膜版設置在最靠近所述P型AlGaN層的量子阱層上；

在最靠近所述P型AlGaN層的量子阱層上依次生長最靠近所述P型AlGaN層的量子壘層和所述P型AlGaN層，最靠近所述P型AlGaN層的量子壘層和所述P型AlGaN層內形成所述若干通孔；

移走所述掩膜版，在所述若干通孔內和所述P型AlGaN層上生長P型GaN層。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述在藍寶石襯底上依次外延生長GaN緩沖層、未摻雜GaN層、N型GaN層、多量子阱層、P型AlGaN層、P型GaN層，包括：

在最靠近所述P型AlGaN層的量子阱層生長完成之后，在最靠近所述P型AlGaN層的量子阱層上依次生長最靠近所述P型AlGaN層的量子壘層和所述P型AlGaN層；

在所述P型AlGaN層上鋪設一層光刻膠；

采用光刻技術在所述光刻膠內形成若干通孔；

在所述光刻膠的保護下刻蝕所述P型AlGaN層和最靠近所述P型AlGaN層的量子壘層，在所述P型AlGaN層和最靠近所述P型AlGaN層的量子壘層內形成所述若干通孔；

去除所述光刻膠。

8.根據權利要求5～7任一項所述的制備方法，其特征在于，所述通孔垂直于所述外延片的層疊方向的截面為圓形、多邊形或者不規則圖形。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述通孔垂直于所述外延片的層疊方向的截面的面積為0.01～9mm²。

10.根據權利要求5～7任一項所述的制備方法，其特征在于，最靠近所述P型AlGaN層的量子壘層的厚度為5～25nm。