[發明專利]一種白光發光二極管外延片及其制備方法

有效

• 申請號: 201810371709.0
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108767071B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 魏曉駿;郭炳磊;李鵬;胡加輝
• 申請（專利權）人: 華燦光電（蘇州）有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/30;H01L33/50
• 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

本發明公開了一種白光發光二極管外延片及其制造方法，屬于半導體技術領域。包括襯底，以及依次層疊在襯底上的緩沖層、未摻雜的GaN層、N型層、有源層、第一MoS₂、第二MoS₂層和P型層，有源層包括交替生長的In_xGa_1?xN阱層和GaN壘層，0.1≤x≤0.18，電子和空穴在有源層中復合發出藍色可見光，第一MoS₂層為本征MoS₂層，電子和空穴在第一MoS₂層中復合發出紅色可見光，第二MoS₂層為摻O的MoS₂層，電子和空穴在第二MoS₂層中復合發出綠色可見光，則LED最終可發出白光，無需使用熒光粉。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種白光發光二極管外延片及其制備方法。

背景技術

LED(Light Emitting Diode，發光二極管)是一種能發光的半導體電子元件。其核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片，在P型半導體和N型半導體之間有一個過渡層，稱為PN結。在某些半導體材料的PN結中，注入的少數載流子與多數載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換為光能。

現有藍光LED包括襯底和設置在襯底上的外延層，外延層包括依次層疊在襯底上的緩沖層、未摻雜的GaN層、N型層、有源層、電子阻擋層和P型層。當有電流通過時，N型層的電子和P型層的空穴進入有源層復合，發出我們需要的藍色波段的可見光。對于藍光LED，要使其最終發出白光，通常需要在藍光LED進行封裝時，加入黃色熒光粉，然后采用封裝透鏡封裝，藍光LED激發黃色熒光粉即可發出白色波段的可見光。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：

由于LED在封裝時封裝透鏡采用的材料為環氧樹脂材料，在光照以及溫升的影響可能會導致環氧樹脂明顯變成黃色，繼而變成褐色，封裝透鏡變成褐色會影響其反射性，并且使得發出的藍光不足以激發黃色熒光粉，導致無法發出白光。

發明內容

為了解決中藍光LED發出的藍光不足以激發黃色熒光粉，無法發出白光的問題，本發明實施例提供了一種白光發光二極管外延片及其制備方法。所述技術方案如下：

一方面，本發明提供了一種白光發光二極管外延片，所述白光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、未摻雜的GaN層、N型層、有源層和P型層，

所述有源層包括交替生長的In_xGa_1-xN阱層和GaN壘層，0.1≤x≤0.18，所述白光發光二極管外延片還包括設置在所述有源層和所述P型層之間的第一MoS₂層和第二MoS₂層，所述第一MoS₂層為本征MoS₂層，所述第二MoS₂層為摻O的MoS₂層。

進一步地，所述第一MoS₂層的厚度為0.65～1.95nm。

進一步地，所述第二MoS₂層的厚度為0.65～1.95nm。

另一方面，本發明提供了一種白光發光二極管外延片的制造方法，所述制造方法包括：

提供一襯底；

在所述襯底上依次生長緩沖層、未摻雜的GaN層、N型層和有源層，其中，所述有源層包括交替生長的In_xGa_1-xN阱層和GaN壘層，0.1≤x≤0.18；

在所述有源層上形成第一MoS₂層，所述第一MoS₂層為本征MoS₂層；