[發明專利]一種發光二極管的外延片及其制備方法

在審

• 申請號: 201811063187.4
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109244203A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 顧俊;胡任浩;韋春余;胡加輝;周飚
• 申請（專利權）人: 華燦光電（蘇州）有限公司
• 主分類號: H01L33/12
• 分類號: 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

本發明公開了一種發光二極管的外延片及其制備方法，屬于發光二極管制造領域。設置在AlN層與低溫GaN層之間的In_xAl_1?xN層，在x的范圍為0.16～0.18時，一方面由于In_xAl_1?xN層結構中與AlN層結構中有共用的Al原子與N原子，由此可保證In_xAl_1?xN層在AlN層上的良好連接與生長，In_xAl_1?xN層本身的質量與表面平整性較好；另一方面，此時In_xAl_1?xN層中晶胞的晶格常數與低溫GaN層中晶胞的晶格常數較為接近，二者之間的晶格失配較小，可得到在In_xAl_1?xN層上生長的晶體質量良好的低溫GaN層。In_xAl_1?xN層緩解了AlN層與低溫GaN層之間原有的晶格失配，起到連接AlN層與低溫GaN層的同時也可保證最終生長得到的低溫GaN層的質量、減小外延層中晶體缺陷的作用，進而可提高發光二極管的整體質量，進一步提高發光二極管的發光效率。

技術領域

本發明涉及發光二極管制造領域，特別涉及一種發光二極管的外延片及其制備方法。

背景技術

發光二極管是一種可以把電能轉化成光能的半導體二極管，具有體積小、壽命長、功耗低等優點，目前被廣泛應用于汽車信號燈、交通信號燈、顯示屏以及照明設備。外延片是制作發光二極管的基礎結構，外延片的結構包括襯底及在襯底上生長出的外延層。其中，外延層的結構主要包括：依次生長在襯底上的AlN層、低溫GaN層、未摻雜GaN層、N型GaN層、有源層及P型GaN層。

AlN層、低溫GaN層與未摻雜GaN層可緩解襯底與N型GaN層之間的晶格失配，減小外延層中由襯底與N型GaN層之間的晶格失配引起的缺陷，提高發光二極管的晶體質量，進而提高發光二極管的發光效率。但由于AlN層與低溫GaN層之間同樣存在一定的晶格失配，AlN層與低溫GaN層之間的晶格失配也會給外延層帶來質量缺陷，使得發光二極管的發光效率沒有得到較大提高。

發明內容

本發明實施例提供了一種發光二極管的外延片及其制備方法，能夠進一步提高發光二極管的發光效率。所述技術方案如下：

本發明實施例提供了一種發光二極管的外延片，所述外延片包括襯底及依次層疊設置在所述襯底上的AlN層、In_xAl_1-xN層、低溫GaN層、未摻雜GaN層、N型GaN層、有源層及P型GaN層，其中，0.16≤x≤0.18。

可選地，所述In_xAl_1-xN層的厚度為20～30nm。

可選地，所述AlN層的厚度為5～10nm。

本發明實施例提供了一種發光二極管的外延片的制備方法，所述制備方法包括：

提供一襯底；

在所述襯底上生長AlN層；

在所述AlN層上生長In_xAl_1-xN層，其中，0.16≤x≤0.18；

在所述In_xAl_1-xN層上生長低溫GaN層；

在所述低溫GaN層上生長未摻雜GaN層；

在所述未摻雜GaN層上生長N型GaN層；

在所述N型GaN層上生長有源層；

在所述有源層上生長P型GaN層。