[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: 201710155198.4
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN107086257B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 王群;郭炳磊;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: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/06;H01L33/22;H01L33/32;H01L33/58;H01L33/60
• 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氮化鎵緩沖層、未摻雜氮化鎵層、N型氮化鎵層、多量子阱層、P型鋁鎵氮層、P型氮化鎵層，其特征在于，所述N型氮化鎵層包括N型氮化鎵層本體和多個凸起，所述N型氮化鎵層本體為柱體結構，所述N型氮化鎵層本體的底面設置在所述未摻雜氮化鎵層上，所述多個凸起以陣列方式布置在所述N型氮化鎵層本體的頂面上；所述多量子阱層包括多量子阱層本體和填充部分，所述填充部分設置在所述多個凸起之間露出的所述N型氮化鎵層本體上并將所述多個凸起之間的空間填滿，所述填充部分和所述多個凸起組成柱體結構，所述多量子阱層本體為柱體結構，所述多量子阱層本體設置在所述填充部分和所述多個凸起組成的柱體結構上。

2.根據權利要求1所述的外延片，其特征在于，所述凸起為柱體或椎體。

3.根據權利要求1或2所述的外延片，其特征在于，所述凸起的高度為50～300nm。

4.根據權利要求1或2所述的外延片，其特征在于，所述凸起與所述N型氮化鎵層本體接觸的部分上的兩點之間的最遠距離為100～350nm。

5.根據權利要求1或2所述的外延片，其特征在于，兩個所述凸起之間的最近距離為2～4μm。

6.一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：

在藍寶石襯底上生長氮化鎵緩沖層；

在所述氮化鎵緩沖層上生長未摻雜氮化鎵層；

在所述未摻雜氮化鎵層上生長一層N型摻雜的氮化鎵；

對所述N型摻雜的氮化鎵進行圖形化，得到N型氮化鎵層，所述N型氮化鎵層包括N型氮化鎵層本體和多個凸起，所述N型氮化鎵層本體為柱體結構，所述N型氮化鎵層本體的底面設置在所述未摻雜氮化鎵層上，所述多個凸起以陣列方式布置在所述N型氮化鎵層本體的頂面上；

在所述N型氮化鎵層本體和所述多個凸起上生長多量子阱層，所述多量子阱層包括多量子阱層本體和填充部分，所述填充部分設置在所述多個凸起之間露出的所述N型氮化鎵層本體上并將所述多個凸起之間的空間填滿，所述填充部分和所述多個凸起組成柱體結構，所述多量子阱層本體為柱體結構，所述多量子阱層本體設置在所述填充部分和所述多個凸起組成的柱體結構上；

在所述多量子阱層本體上生長P型鋁鎵氮層；

在所述P型鋁鎵氮層上生長P型氮化鎵層。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述凸起為柱體或椎體。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，當所述凸起為柱體時，所述對所述N型摻雜的氮化鎵進行圖形化，得到N型氮化鎵層，包括：

將掩膜版設置在所述N型氮化鎵層上；

在所述掩膜版的保護下，采用干法刻蝕技術對所述N型摻雜的氮化鎵進行圖形化，得到N型氮化鎵層。

9.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，當所述凸起為椎體時，所述對所述N型摻雜的氮化鎵進行圖形化，得到N型氮化鎵層，包括：

采用光刻技術在所述N型氮化鎵層上形成具有一定圖形的光刻膠；

在所述光刻膠的保護下，采用干法刻蝕技術對所述N型摻雜的氮化鎵進行圖形化，得到N型氮化鎵層。

10.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，當所述凸起為柱體時，所述對所述N型摻雜的氮化鎵進行圖形化，得到N型氮化鎵層，包括：

采用光刻技術在所述N型氮化鎵層上形成具有一定圖形的光刻膠；

在所述光刻膠的保護下，采用濕法刻蝕技術對所述N型摻雜的氮化鎵進行圖形化，得到N型氮化鎵層。