[發明專利]一種發光二極管的外延片及其制備方法

有效

• 申請號: 201710400369.5
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN107331745B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 劉華容;萬林;胡家輝
• 申請（專利權）人: 華燦光電（浙江）有限公司
• 主分類號: H01L33/12
• 分類號: 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緩沖層、未摻雜氮化鎵層、N型氮化鎵層、發光層和P型氮化鎵層，其特征在于，所述外延片還包括缺陷阻擋層、第一應力釋放層、第二應力釋放層和第三應力釋放層，所述缺陷阻擋層層疊在所述N型氮化鎵層上，所述第一應力釋放層層疊在所述缺陷阻擋層上，所述第二應力釋放層層疊在所述第一應力釋放層上，所述第三應力釋放層層疊在所述第二應力釋放層和所述發光層之間；所述缺陷阻擋層為摻雜硅的鋁鎵氮層，所述第一應力釋放層為摻雜硅的氮化鎵層，所述第二應力釋放層包括多個第一子層和多個第二子層，多個所述第一子層和多個所述第二子層交替層疊設置，每個所述第一子層為未摻雜的銦鎵氮層，每個所述第二子層為摻雜硅的氮化鎵層，所述第三應力釋放層為摻雜硅的銦鎵氮層；所述缺陷阻擋層中硅的摻雜濃度低于所述第一應力釋放層中硅的摻雜濃度，所述第一應力釋放層中硅的摻雜濃度高于各個所述第二子層中硅的摻雜濃度，各個所述第二子層中硅的摻雜濃度低于所述第三應力釋放層中硅的摻雜濃度。

2.根據權利要求1所述的外延片，其特征在于，所述缺陷阻擋層中硅的摻雜濃度為10¹⁷cm^-3～10¹⁸cm^-3，所述缺陷阻擋層的厚度為50nm～200nm。

3.根據權利要求2所述的外延片，其特征在于，所述第一應力釋放層中硅的摻雜濃度大于10¹⁹cm^-3，所述第一應力釋放層的厚度為100～300nm。

4.根據權利要求3所述的外延片，其特征在于，每個所述第二子層中硅的摻雜濃度為10¹⁷cm^-3～10¹⁸cm^-3，所述第二子層的厚度為50nm～100nm。

5.根據權利要求4所述的外延片，其特征在于，所述第三應力釋放層中硅的摻雜濃度大于10¹⁹cm^-3，所述第三應力釋放層的厚度為100nm～300nm。

6.根據權利要求1～5任一項所述的外延片，其特征在于，所述第一子層的厚度為1nm～5nm。

7.根據權利要求1～5任一項所述的外延片，其特征在于，所述發光層包括多個量子阱層和多個量子壘層，多個所述量子阱層和多個所述量子壘層交替層疊設置，每個所述量子阱層為銦鎵氮層，每個所述量子壘層為氮化鎵層；各個所述第一子層中銦組分的含量與每個所述量子阱層中銦組分的含量之比大于0且小于0.2。

8.根據權利要求1～5任一項所述的外延片，其特征在于，所述第二子層的數量與所述第一子層的數量相同，所述第一子層的數量為2～20個。

9.一種如權利要求1～8任一項所述的外延片的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

提供一襯底；

在所述襯底上依次生長緩沖層、未摻雜氮化鎵層、N型氮化鎵層、缺陷阻擋層、第一應力釋放層、第二應力釋放層、第三應力釋放層、發光層和P型氮化鎵層；

其中，所述缺陷阻擋層為摻雜硅的鋁鎵氮層，所述第一應力釋放層為摻雜硅的氮化鎵層，所述第二應力釋放層包括多個第一子層和多個第二子層，多個所述第一子層和多個所述第二子層交替層疊設置，每個所述第一子層為未摻雜的銦鎵氮層，每個所述第二子層為摻雜硅的氮化鎵層，所述第三應力釋放層為摻雜硅的銦鎵氮層；所述缺陷阻擋層中硅的摻雜濃度低于所述第一應力釋放層中硅的摻雜濃度，所述第一應力釋放層中硅的摻雜濃度高于各個所述第二子層中硅的摻雜濃度，各個所述第二子層中硅的摻雜濃度低于所述第三應力釋放層中硅的摻雜濃度。

10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述發光層包括多個量子阱層和多個量子壘層，多個所述量子阱層和多個所述量子壘層交替層疊設置，每個所述量子阱層為銦鎵氮層，每個所述量子壘層為氮化鎵層；各個所述第一子層的生長溫度比每個所述量子阱層的生長溫度高50℃～100℃，各個所述第二子層的生長溫度比每個所述量子壘層的生長溫度高20℃～50℃。