[發明專利]一種發光二極管外延片及其制備方法

有效

• 申請號: 201810254580.5
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108447952B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 葛永暉;郭炳磊;舒輝;呂蒙普;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: H01L33/02
• 分類號: H01L33/02;H01L33/12;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

1.一種發光二極管外延片，所述發光二極管外延片包括襯底以及依次層疊在所述襯底上的緩沖層、N型半導體層、多量子阱層和P型半導體層，其特征在于，所述發光二極管外延片還包括質量改善層，所述質量改善層設置在所述N型半導體層和所述多量子阱層之間；所述質量改善層包括依次層疊的應力釋放層和缺陷阻擋層，所述應力釋放層包括依次層疊的至少兩個銦鎵氮層，所述至少兩個銦鎵氮層中銦組分的含量沿所述應力釋放層的層疊方向逐層減少；所述缺陷阻擋層包括依次層疊的至少兩個鋁銦鎵氮層，所述至少兩個鋁銦鎵氮層中鋁組分的含量沿所述缺陷阻擋層的層疊方向逐層減少，所述至少兩個鋁銦鎵氮層中銦組分的含量沿所述缺陷阻擋層的層疊方向逐層增加；相鄰兩個所述銦鎵氮層中，先層疊的所述銦鎵氮層的厚度和后層疊的所述銦鎵氮層的厚度的比值為1/10～1；相鄰兩個所述鋁銦鎵氮層中，先層疊的所述鋁銦鎵氮層的厚度和后層疊的所述鋁銦鎵氮層的厚度的比值為1/10～1。

2.根據權利要求1所述的發光二極管外延片，其特征在于，每個所述銦鎵氮層為In_xGa_1-xN層，0＜x＜0.5；每個所述鋁銦鎵氮層為Al_yIn_zGa_1-y-zN層，0＜y＜0.5，0＜z＜0.3。

3.根據權利要求1或2所述的發光二極管外延片，其特征在于，所述至少兩個所述銦鎵氮層的數量為3個～10個，所述至少兩個鋁銦鎵氮層的數量為3個～10個。

4.根據權利要求1或2所述的發光二極管外延片，其特征在于，所述應力釋放層的厚度和所述缺陷阻擋層的厚度的比值為1/10～1。

5.根據權利要求1或2所述的發光二極管外延片，其特征在于，所述質量改善層的厚度為100nm～200nm。

6.一種發光二極管外延片的制備方法，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、N型半導體層、質量改善層、多量子阱層和P型半導體層；

其中，所述質量改善層包括依次層疊的應力釋放層和缺陷阻擋層，所述應力釋放層包括依次層疊的至少兩個銦鎵氮層，所述至少兩個銦鎵氮層中銦組分的含量沿所述應力釋放層的層疊方向逐層減少；所述缺陷阻擋層包括依次層疊的至少兩個鋁銦鎵氮層，所述至少兩個鋁銦鎵氮層中鋁組分的含量沿所述缺陷阻擋層的層疊方向逐層減少，所述至少兩個鋁銦鎵氮層中銦組分的含量沿所述缺陷阻擋層的層疊方向逐層增加；相鄰兩個所述銦鎵氮層中，先層疊的所述銦鎵氮層的厚度和后層疊的所述銦鎵氮層的厚度的比值為1/10～1；相鄰兩個所述鋁銦鎵氮層中，先層疊的所述鋁銦鎵氮層的厚度和后層疊的所述鋁銦鎵氮層的厚度的比值為1/10～1。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，生長所述應力釋放層時，通入的三甲基鎵或三乙基鎵的流量逐漸增多，同時所述至少兩個銦鎵氮層的生長時間逐層減少；生長所述缺陷阻擋層時，通入的三甲基鋁的流量逐漸減少，通入的三甲基銦的流量逐漸增多，同時所述至少兩個銦鎵氮層的生長時間逐層減少。

8.根據權利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述質量改善層的生長溫度為780℃～930℃，所述質量改善層的生長壓力為100torr～300torr。

9.根據權利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，每個所述銦鎵氮層為In_xGa_1-xN層，0＜x＜0.5；每個所述鋁銦鎵氮層為Al_yIn_zGa_1-y-zN層，0＜y＜0.5，0＜z＜0.3。