[發明專利]一種LED結構與LED結構制作方法

在審

• 申請號: 201811050206.X
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109148655A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 王君君;陳志濤;劉寧煬;何晨光;王巧
• 申請（專利權）人: 廣東省半導體產業技術研究院
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/02;H01L33/12
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 梁香美

本發明提出了一種LED結構與LED結構制作方法，涉及LED制作技術領域。LED結構包括模板層、預應力層、N型氮化物層、量子阱層以及P型氮化物層，模板層、預應力層、N型氮化物層、量子阱層以及P型氮化物層逐層面連接，預應力層用于調控LED結構的應力。本發明實提出的LED結構與LED結構制作方法具有提高了光提取效率的優點。

技術領域

本發明涉及LED制作技術領域，具體而言，涉及一種LED結構與LED結構制作方法。

背景技術

基于A1GaN材料的深紫外發光二極管(UVLED，ultraviolet light-emittingdiode)在生化探測、殺菌消毒、聚合物固化、無線通訊及白光照明等諸多領域有著廣闊的應用前景，同時有著低電壓、低功耗、小巧輕便、綠色環保、波長可調、迅速切換等眾多優點，因而近年來受到越來越多的研究者的關注和重視。

目前深紫外LED的發光效率還普遍較低(1％-3％)，尤其是波長在UV-B(290-320nm)、UV-C(200-290nm)波段的深紫外LED。遠低于可見光LED和近紫外LED(40％-50％)的發光效率，而制約高鋁氮化物基深紫外LED發光效率的主要因素之一是光提取效率低。

有鑒于此，如何解決上述問題，是本領域技術人員關注的重點。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種LED結構，以解決現有技術中深紫外LED的發光效率低的問題。

本發明的另一目的在于提供一種LED結構制作方法，以解決現有技術中深紫外LED的發光效率低的問題。

為了實現上述目的，本發明實施例采用的技術方案如下：

一方面，本發明實施例提出了一種LED結構，所述LED結構包括模板層、預應力層、N型氮化物層、量子阱層以及P型氮化物層，所述模板層、所述預應力層、所述N型氮化物層、所述量子阱層以及所述P型氮化物層逐層面連接，所述預應力層用于調控所述LED結構的應力。

進一步地，所述預應力層包括周期性排布的AlxGa1-xN層與AlyGa1-yN層，其中，x與y的值均大于或等于0.4。

進一步地，所述預應力層包括多個AlxGa1-xN層與AlyGa1-yN層，所述AlxGa1-xN層與AlyGa1-yN層交替排布，且x與y的值逐層增大，或逐層減小，或先增大后減小或先減小后增大。

進一步地，所述x與y的值成等差數列逐層增大，或逐層減小，或先增大后減小或先減小后增大。

進一步地，所述AlxGa1-xN層與所述AlyGa1-yN層的厚度均小于100nm。

進一步地，x與y的值相等或不相等。

進一步地，所述預應力層的厚度小于100nm。

進一步地，所述模板層包括襯底與緩沖層，所述襯底與所述緩沖層面連接，所述緩沖層與所述預應力層面連接。

進一步地，所述襯底至少包括藍寶石襯底、Si襯底、SiC襯底、GaN單晶襯底或AlN單晶襯底中的一種。

第二方面，本發明實施例還提供了一種LED結構制作方法，所述LED結構方法包括：

在模板層上外延生長預應力層；

在所述預應力層上外延生長N型氮化物層；

在所述N型氮化物層上外延生長量子阱層；

在所述量子阱層上生長P型氮化物層。

進一步地，預應力層包括周期性排布的AlxGa1-xN層與AlyGa1-yN層，所述在模板層上外延生長預應力層的步驟包括：