[發(fā)明專利]一種發(fā)光二極管的外延片及其制作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810343945.1
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108847437A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡紅坡;董彬忠;張奕;李鵬;王江波
• 申請（專利權(quán)）人: 華燦光電（蘇州）有限公司
• 主分類號: H01L33/32
• 分類號: H01L33/32;H01L33/10;H01L33/22;H01L33/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11138
• 代理人: 徐立

本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管的外延片及其制作方法，屬于光電子制造技術(shù)領(lǐng)域。該外延片包括平片襯底和依次設(shè)置在平片襯底上的氮化物成核層、布拉格反射層、u型GaN層、n型層、發(fā)光層和p型層，布拉格反射層上形成有周期性鏤空圖形，或者布拉格反射層包括在氮化物成核層上陣列排布的周期性凸起，u型GaN層生長在氮化物成核層上且覆蓋布拉格反射層，在生長u型GaN層時，在露出的氮化物成核層的表面上具有較高的生長速度，在布拉格反射層上不會直接生長出GaN晶體，在露出的氮化物成核層的表面上生長的晶粒具有相同的取向，這樣可以使生長出來的晶粒取向相同，從而減少后續(xù)形成的外延結(jié)構(gòu)的位錯密度，有利于降低外延片的位錯密度，提高外延片的晶體質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電子制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)光二極管的外延片及其制作方法。

背景技術(shù)

LED(Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)具有體積小、壽命長、功耗低等優(yōu)點，目前被廣泛應(yīng)用于汽車信號燈、交通信號燈、顯示屏以及照明設(shè)備。

目前GaN基LED外延片通常包括襯底和在襯底上依次生長的成核層、u型GaN層、n型層、發(fā)光層和p型層。LED通電后，載流子(包括n型層的電子和p型層的空穴)會向發(fā)光層遷移，并在發(fā)光層中復(fù)合發(fā)光。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

現(xiàn)有的外延片通常是在圖形化襯底上生長，圖形化襯底表面凹凸不平，在凸起區(qū)域和凹陷區(qū)域都會生長晶粒，由于在凸起區(qū)域和凹陷區(qū)域生長的晶粒取向不同，因此會導(dǎo)致最終形成的外延片中具有較大的位錯密度。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有外延片中具有較大的位錯密度的問題，本發(fā)明實施例提供了一種發(fā)光二極管的外延片及其制作方法。所述技術(shù)方案如下：

一方面，本發(fā)明實施例提供了一種發(fā)光二極管的外延片，所述外延片包括平片襯底和依次設(shè)置在所述平片襯底上的氮化物成核層、布拉格反射層、u型GaN層、n型層、發(fā)光層和p型層，所述布拉格反射層上形成有周期性鏤空圖形，或者所述布拉格反射層包括在所述氮化物成核層上陣列排布的周期性凸起，所述u型GaN層生長在所述氮化物成核層上且覆蓋所述布拉格反射層。

可選地，所述布拉格反射層包括多層SiO₂層、多層MgF₂層、多層TiO₂層、多層Nb₂O₅層中的任意一種，或者所述布拉格反射層包括交替層疊的SiO₂層和TiO₂層、交替層疊的SiO₂層和Nb₂O₅層、交替層疊的MgF₂層和TiO₂層、交替層疊的MgF₂層和Nb₂O₅層中的任意一種。

可選地，所述布拉格反射層的厚度為0.1～5μm。

可選地，所述周期性鏤空圖形和所述周期性凸起的周期均為0.5～10μm。

可選地，所述周期性鏤空圖形包括陣列排布的多個柱形凹槽，所述周期性凸起包括多個柱形凸起。

可選地，所述氮化物成核層為GaN成核層、AlN成核層或AlGaN成核層。

可選地，所述氮化物成核層的厚度為10～100nm。

可選地，所述平片襯底包括平片藍寶石襯底、平片GaN襯底、平片Si襯底、平片SiC襯底或平片ZnO襯底中的任意一種。

另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種發(fā)光二極管的外延片的制作方法，所述制作方法包括：

提供一平片襯底；