[發明專利]一種GaN基發光二極管外延片及其制備方法

有效

• 申請號: 201811130738.4
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN109545922B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 肖云飛;唐成雙;劉春楊;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: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/14;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GaN基發光二極管外延片，包括：襯底、GaN緩沖層、GaN非摻雜層、N型摻雜GaN層、淺阱層、多量子阱層、電子阻擋層、P型GaN層、以及P型接觸層，其特征在于，

所述外延片還包括載流子阻擋層，所述載流子阻擋層位于所述淺阱層和所述多量子阱層之間，所述載流子阻擋層包括順次層疊的AlInGaN層、InGaN層和AlN層，所述AlInGaN層靠近所述淺阱層，所述AlN層靠近所述多量子阱層，所述AlInGaN層為Al_xIn_yGaN層，0.1x0.6，0.2y0.5，所述InGaN層為In_zGaN層，0.3z0.6，所述AlInGaN層的厚度為2～8nm，所述InGaN層的厚度為5～15nm，所述AlN層的厚度為1～5nm，所述AlInGaN層中In摻入濃度是所述InGaN層中In摻入濃度的30％；

所述淺阱層包括若干層疊的第一量子阱壘層，所述第一量子阱壘層包括第一InGaN阱層和第一GaN壘層。

2.一種GaN基發光二極管外延片的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

提供襯底；

在所述襯底上順次沉積GaN緩沖層、GaN非摻雜層、N型摻雜GaN層和淺阱層，所述淺阱層包括若干層疊的第一量子阱壘層，所述第一量子阱壘層包括第一InGaN阱層和第一GaN壘層；

在所述淺阱層上沉積載流子阻擋層，所述載流子阻擋層包括順次層疊的AlInGaN層、InGaN層和AlN層，所述AlInGaN層為Al_xIn_yGaN層，0.1x0.6，0.2y0.5，所述InGaN層為In_zGaN層，0.3z0.6，所述AlInGaN層的厚度為2～8nm，所述InGaN層的厚度為5～15nm，所述AlN層的厚度為1～5nm，所述AlInGaN層中In摻入濃度是所述InGaN層中In摻入濃度的30％；

在所述AlN層上順次沉積多量子阱層、電子阻擋層、P型GaN層、以及P型接觸層。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述載流子阻擋層的生長溫度為750～850℃，生長壓力為100～300Torr。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，

所述AlInGaN層通過第一反應氣體生成，所述第一反應氣體中Ⅴ/Ⅲ族元素比為500-2000，所述第一反應氣體包括TMAl、TMIn、TEGa和NH3，或者所述第一反應氣體包括TMAl、TMIn、TMGa和NH3；

所述InGaN層通過第二反應氣體生成，所述第二反應氣體中Ⅴ/Ⅲ族元素比為2000-5000，所述第二反應氣體包括TMIn、TEGa和NH3，或者所述第二反應氣體包括TMIn、TMGa和NH3；

所述AlN層通過第三反應氣體生成，所述第三反應氣體中Ⅴ/Ⅲ族元素比為300-2000，所述第三反應氣體包括TMAl和NH3。