[發明專利]一種發光二極管的外延片及制備方法

有效

• 申請號: 201710369401.8
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107170908B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 丁濤;周飚;胡加輝;李鵬
• 申請（專利權）人: 華燦光電（浙江）有限公司
• 主分類號: H01L51/54
• 分類號: H01L51/54;H01L51/50;H01L51/56
• 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

技術領域

本發明涉及光電子制造技術領域，特別涉及一種發光二極管的外延片及制備方法。

背景技術

LED(Light Emitting Diode，發光二極管)具有體積小、壽命長、功耗低等優點，目前被廣泛應用于汽車信號燈、交通信號燈、顯示屏以及照明設備。

現有的LED主要包括襯底和依次層疊在襯底上的n型層、發光層和p型層。

現有的LED的發光層通常是多量子阱結構，例如InGaN基LED的發光層是InGaN/GaN多量子阱。多量子阱結構的LED，隨著電流的增大，發光效率會逐漸降低，這種現象被稱為Efficiency droop(效率衰退)。目前對這種現象產生的原因的解釋是，量子阱層和量子壘層界面間存在的晶格不匹配會產生極化電場，極化電場導致能帶發生彎曲，使電子容易從發光層泄漏到p型層，泄漏到p型層的電子與空穴復合時不會發光，電流增大會加劇電子的泄漏，使得發光效率進一步降低。

發明內容

為了解決現有LED在電流增大時發光效率降低的問題，本發明實施例提供了一種發光二極管的外延片及制備方法。所述技術方案如下：

一方面，本發明實施例提供了一種發光二極管的外延片，所述外延片包括襯底以及依次層疊在所述襯底上的u-GaN層、n型層、發光層和NiO空穴傳輸層，所述發光層包括HC(NH₂)₂PbBr₃層。

優選地，所述HC(NH₂)₂PbBr₃層的厚度為10nm～300nm。

優選地，所述NiO空穴傳輸層的厚度為10nm～100nm。

可選地，所述外延片還包括GaN緩沖層，所述GaN緩沖層設置在所述襯底和所述u-GaN層之間。

另一方面，本發明實施例還提供了一種外延片的制備方法，所述制備方法包括：

提供一襯底；

在所述襯底上依次外延生長u-GaN層和n型層；

在所述n型層上形成發光層，所述發光層包括HC(NH₂)₂PbBr₃層；

在所述發光層上形成NiO空穴傳輸層。

可選地，所述在所述n型層上形成發光層包括：

在所述n型層上形成PbBr₂薄膜；

將形成有PbBr₂薄膜的襯底浸于HC(NH₂)₂I的異丙醇溶液中，取出所述形成有PbBr₂薄膜的襯底，對所述形成有PbBr₂薄膜的襯底加熱以形成所述HC(NH₂)₂PbBr₃層。

可選地，所述HC(NH₂)₂I的異丙醇溶液的濃度為8～12mg/ml。

可選地，所述在所述n型層上形成PbBr₂薄膜包括：

在所述n型層上旋涂PbBr₂溶液；

加熱旋涂有PbBr₂溶液的襯底以在所述n型層上形成所述PbBr₂薄膜。

可選地，所述PbBr₂溶液的濃度為0.7～1.2mol/L。

實現時，所述在所述發光層上形成NiO空穴傳輸層包括：

采用磁控濺射法在所述發光層上形成所述NiO空穴傳輸層。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：通過在外延片的n型層上依次層疊設置發光層和NiO空穴傳輸層，電子和空穴在發光層中復合發光，由于發光層包括HC(NH₂)₂PbBr₃層，HC(NH₂)₂PbBr₃層替代多量子阱結構作為發光層應用于GaN基LED中，可避免Efficiency droop效應，提高LED器件的發光效率，此外，采用HC(NH₂)₂PbBr₃層發光，相比現有的發光層還具有色域廣、色純度高、功耗低、成本低和易于加工等特點。

附圖說明