[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體發(fā)光元件及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710391429.1
• 申請(qǐng)日: 2017-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN107170865B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林繼宏;林兓兓;蔡吉明;張家宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽三安光電有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/02
• 分類號(hào): H01L33/02;H01L33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種半導(dǎo)體發(fā)光元件，其至少包括襯底，以及位于所述襯底上的緩沖層、N型層、第一勢(shì)壘層、淺量子阱層、多量子阱發(fā)光層和P型層，其特征在于：于所述N型層和第一勢(shì)壘層之間插入差排形成層，所述差排形成層包括交替層疊的In_xGa_1-xN子層和n-GaN子層，其中0.01<x<0.1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于：在所述差排形成層中n-GaN子層的厚度變化趨勢(shì)與其n型雜質(zhì)濃度變化趨勢(shì)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于：在所述差排形成層中n-GaN子層的厚度從下至上依次遞增，其遞增幅度為5%~20%。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于：所述n型雜質(zhì)濃度從下至上依次減少。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于：所述差排形成層的厚度為10~50nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于：所述n-GaN子層中n型雜質(zhì)濃度為2×10¹⁸~2×10¹⁹/cm³。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于：所述差排形成層為周期性的交替層疊結(jié)構(gòu)，所述周期數(shù)為3~10。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于：所述第一勢(shì)壘層為n型摻雜層，其n型雜質(zhì)濃度小于或者等于差排形成層中n型雜質(zhì)濃度。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于：所述淺量子阱層為In_x1Ga_1-x1N/GaN周期性結(jié)構(gòu)，其中0.02<x<0.2。

10.一種半導(dǎo)體發(fā)光元件的制備方法，用于制備權(quán)利要求1~9任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，至少包括如下步驟：

S1、提供一襯底；

S2、于所述襯底上生長(zhǎng)N型層；

S3、于所述N型層上生長(zhǎng)差排形成層，降低反應(yīng)室溫度至550℃~750℃，在N₂：H₂混合氣氛下下生長(zhǎng)差排形成層，所述差排形成層包括交替層疊的In_xGa_1-xN子層和n-GaN子層，其中0.01<x<0.1；

S4、于所述差排形成層上生長(zhǎng)第一勢(shì)壘層，升高反應(yīng)室溫度，在純H₂氣氛下生長(zhǎng)第一勢(shì)壘層，所述第一勢(shì)壘層的生長(zhǎng)溫度與差排形成層的生長(zhǎng)溫度差為50℃~100℃；

S5、于所述第一勢(shì)壘層上繼續(xù)生長(zhǎng)淺量子阱層和多量子阱發(fā)光層；

S6、于所述多量子阱發(fā)光層上生長(zhǎng)P型層。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種半導(dǎo)體發(fā)光元件的制備方法，其特征在于：所述步驟S3）中N₂：H₂混合氣氛的比例為：1:2~1:5。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種半導(dǎo)體發(fā)光元件的制備方法，其特征在于：所述步驟S4）中H₂流量為1~15L/min。