[發明專利]發光二極管外延片及其制造方法

在審

• 申請號: 201711401679.5
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN109962132A
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 邱鏡學;凃博閔;林雅雯
• 申請（專利權）人: 展晶科技（深圳）有限公司;榮創能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/32;H01L33/00
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 薛曉偉;袁海江

1.一種發光二極管外延片，其包括藍寶石襯底、依次覆蓋在所述藍寶石襯底的C面上的緩沖層、N型半導體層、發光活性層和P型半導體層，其特征在于，所述發光活性層包括至少一層量子阱結構，每層量子阱結構包括量子阱區、漸變區、高鋁區以及阻擋區，所述阻擋區覆蓋并連接所述高鋁區，所述P型半導體層覆蓋并連接所述阻擋區，所述漸變區的材質為鋁摻雜或銦摻雜的氮化鎵，且鋁或銦的含量自靠近N型半導體層的一側向遠離N型半導體層的一側呈線性變化。

2.如權利要求1所述的發光二極管外延片，其特征在于：所述漸變區的材質為鋁摻雜的氮化鎵，其化學式為Al_yGa_1-yN，0<y≤1，鋁的含量自靠近N型半導體層的一側向遠離N型半導體層的一側呈線性增加，所述量子阱區覆蓋并連接所述N型半導體層，所述漸變區位于所述量子阱區及所述高鋁區之間，并連接所述量子阱區及所述高鋁區。

3.如權利要求2所述的發光二極管外延片，其特征在于：所述量子阱區的材質為銦摻雜的氮化鎵，化學式為In_xGa_1-xN，0<x<1；所述高鋁區的材質為鋁摻雜的氮化鎵，化學式為Al_zGa_1-zN，0.7≤z<1，所述阻擋區的材質為銦摻雜的氮化鎵，化學式為In_tGa_1-tN，0≤t<1。

4.如權利要求3所述的發光二極管外延片，其特征在于：所述量子阱區的厚度范圍為1至3納米，所述漸變區的厚度范圍為1至2納米，所述高鋁區的厚度范圍為1至2納米，所述阻擋區的厚度范圍為10至12納米。

5.如權利要求1所述的發光二極管外延片，其特征在于：所述漸變區的材質為銦摻雜的氮化鎵，化學式為In_xGa_1-xN，0<x<1，銦的含量自靠近N型半導體層的一側向遠離N型半導體層的一側呈線性減少，所述漸變區覆蓋并連接所述N型半導體層，所述量子阱區位于所述漸變區及所述高鋁區之間，并連接所述漸變區及所述高鋁區。

6.如權利要求5所述的發光二極管外延片，其特征在于：所述量子阱區的材質為銦摻雜的氮化鎵，化學式為In_yGa_1-yN，0<y≤1；所述高鋁區的材質為鋁摻雜的氮化鎵，化學式為Al_zGa_1-zN，0.7≤z<1，所述阻擋區的材質為銦摻雜的氮化鎵，化學式為In_tGa_1-tN，0≤t<1。

7.如權利要求6所述的發光二極管外延片，其特征在于：所述漸變區的厚度范圍為1至2納米，所述量子阱區的厚度范圍為1至3納米，所述高鋁區的厚度范圍為1至2納米，所述阻擋區的厚度范圍為10至12納米。

8.如權利要求1所述的發光二極管外延片，其特征在于：所述發光活性層包括重覆生長的5～10層所述量子阱結構。

9.一種發光二極管外延片的制造方法，包括如下步驟：

提供一藍寶石襯底，在所述藍寶石襯底的C面上依次覆蓋形成緩沖層及N型半導體層；

在N型半導體層上形成至少一層量子阱結構，每層量子阱結構包括量子阱區、漸變區、高鋁區以及阻擋區，所述阻擋區覆蓋并連接所述高鋁區，所述漸變區的材質為鋁摻雜或銦摻雜的氮化鎵，且鋁或銦的含量自靠近N型半導體層的一側向遠離N型半導體層的一側呈線性變化；

在所述阻擋區上生長形成P型半導體層。