[發明專利]一種發光二極管外延片及其制備方法

有效

• 申請號: 201811287337.X
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109509817B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 劉旺平;喬楠;胡加輝
• 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;H01L33/06;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

本發明公開了一種發光二極管外延片及其制備方法，屬于發光二極管技術領域。一種發光二極管外延片，該外延片包括：襯底、以及順次層疊在襯底上的緩沖層、未摻雜GaN層、N型摻雜GaN層、多量子阱層、電子阻擋層、P型摻雜GaN層、及P型接觸層，該外延片還包括BGaN插入層，BGaN插入層位于多量子阱層和電子阻擋層之間，多量子阱層包括若干層疊的阱壘層，阱壘層包括InGaN量子阱和AlGaN量子壘，靠近N型摻雜GaN層的阱壘層中的InGaN量子阱與N型摻雜GaN層接觸，靠近電子阻擋層的阱壘層中的AlGaN量子壘與BGaN插入層接觸，電子阻擋層包括多個層疊的復合層，復合層包括第一復合子層，第一復合子層包括第一AlGaN層，靠近多量子阱層的復合層中的第一AlGaN層與BGaN插入層接觸。

技術領域

本發明涉及發光二極管技術領域，特別涉及一種發光二極管外延片及其制備方法。

背景技術

GaN(氮化鎵)基LED(Light Emitting Diode，發光二極管)一般包括外延片和在外延片上制備的電極。外延片通常包括：襯底、以及順次層疊在襯底上的緩沖層、未摻雜GaN層、N型摻雜層、MQW(Multiple Quantum Well，多量子阱)層、電子阻擋層、P型GaN層和P型接觸層。當有電流通過時，N型摻雜層等N型區的電子和P型GaN層等P型區的空穴進入MQW有源區并且復合，發出可見光。常規的MQW層由InGaN量子阱/AlGaN量子壘超晶格組成。

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：

MQW層中靠近電子阻擋層的AlGaN量子壘與電子阻擋層之間存在較大的晶格失配，導致AlGaN量子壘與電子阻擋層之間產生較多界面極化物，界面極化物將降低LED的發光效率。

發明內容

本發明實施例提供了一種發光二極管外延片及其制備方法，能夠減少MQW層中靠近電子阻擋層的AlGaN量子壘與電子阻擋層之間存在的晶格失配。所述技術方案如下：

第一方面，提供了一種發光二極管外延片，所述外延片包括：襯底、以及順次層疊在所述襯底上的緩沖層、未摻雜GaN層、N型摻雜GaN層、多量子阱層、電子阻擋層、P型摻雜GaN層、及P型接觸層，所述外延片還包括BGaN插入層，所述BGaN插入層位于所述多量子阱層和所述電子阻擋層之間，所述多量子阱層包括若干層疊的阱壘層，所述阱壘層包括InGaN量子阱和AlGaN量子壘，靠近所述N型摻雜GaN層的阱壘層中的InGaN量子阱與所述N型摻雜GaN層接觸，靠近所述電子阻擋層的阱壘層中的AlGaN量子壘與所述BGaN插入層接觸，所述電子阻擋層包括多個層疊的復合層，所述復合層包括第一復合子層，所述第一復合子層包括第一AlGaN層，靠近所述多量子阱層的復合層中的第一AlGaN層與所述BGaN插入層接觸。

可選地，所述BGaN插入層的厚度為2.0～4.0nm。

可選地，所述BGaN插入層包括層疊在所述多量子阱層上的第一BGaN層、第二BGaN層和第三BGaN層，所述第一BGaN層、所述第二BGaN層和所述第三BGaN層中的B組分含量逐漸遞增。

可選地，所述第一BGaN層、所述第二BGaN層和所述第三BGaN層分別為B_x1Ga_1-x1N層、B_x2Ga_1-x2N層、以及B_x3Ga_1-x3N層，0x1x2x30.5。

可選地，所述第一BGaN層和所述第二BGaN層的厚度相同，所述第三BGaN層的厚度是所述第一BGaN層的厚度的2倍。

可選地，所述BGaN插入層為B_yGa_1-yN層，0y0.5。

可選地，所述第一復合子層還包括層疊在所述第一AlGaN層上的第一InGaN層。