[發(fā)明專利]一種發(fā)光二極管的外延片及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201811395340.3 | 申請(qǐng)日： | 2018-11-22 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN109509815B | 公開（公告）日： | 2021-04-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 江斌;肖云飛;劉春楊;胡加輝;李鵬 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 華燦光電（浙江）有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01L33/06 | 分類號(hào)： | H01L33/06;H01L33/32;H01L33/12;H01L33/00 |
| 代理公司： | 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138 | 代理人： | 徐立 |
| 地址： | 322000 浙江省*** | 國(guó)省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 發(fā)光二極管 外延 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管的外延片及其制備方法，屬于發(fā)光二極管制造領(lǐng)域。在N型GaN層與應(yīng)力釋放層之間設(shè)置包括依次層疊的AlN子層、GaN子層、InGaN子層的插入層，插入層中的AlN子層與GaN子層可對(duì)電子起到束縛作用并且能夠在AlN子層與GaN子層的界面上形成二維電子氣，有利于電流橫向擴(kuò)展，使多量子阱層的發(fā)光面積變大，從而提高發(fā)光二級(jí)管的發(fā)光效率。而由于InGaN子層與GaN子層的界面形成正極化電荷，可使得AlN子層與GaN子層的界面上的電子密度提高，更多的電子可進(jìn)入多量子阱層，提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率；同時(shí)使二維電子氣的中心朝向InGaN子層與GaN子層的界面略微移動(dòng)，對(duì)外延片中的內(nèi)建電場(chǎng)有減小作用，有利于提高二維電子氣中電子的橫向擴(kuò)展速率。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管制造領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)光二極管的外延片及其制備方法。
背景技術(shù)
發(fā)光二極管是一種可以把電能轉(zhuǎn)化成光能的半導(dǎo)體二極管，具有體積小、壽命長(zhǎng)、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛應(yīng)用于汽車信號(hào)燈、交通信號(hào)燈、顯示屏以及照明設(shè)備。外延片是制作發(fā)光二極管的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，外延片的結(jié)構(gòu)包括襯底及依次生長(zhǎng)在襯底上的緩沖層、未摻雜的GaN層、N型GaN層、應(yīng)力釋放層、多量子阱層及P型GaN層。
但由于電子的移動(dòng)速率較快，導(dǎo)致部分在多量子阱中的部分電子可能會(huì)因移動(dòng)速率過快而溢出多量子阱層進(jìn)入P型GaN層，使得在多量子阱層中與空穴進(jìn)行復(fù)合的電子數(shù)量減少，使得發(fā)光二極管的發(fā)光效率較低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管的外延片及其制備方法，能夠提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率。所述技術(shù)方案如下：
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管的外延片，所述外延片包括襯底及依次層疊在所述襯底上的緩沖層、未摻雜GaN層、N型GaN層、插入層、應(yīng)力釋放層、多量子阱層及P型GaN層，其中，所述插入層包括依次層疊的AlN子層、GaN子層及InGaN子層。
可選地，所述AlN子層的厚度可為1～3nm。
可選地，所述GaN子層的厚度、所述InGaN子層的厚度均可為0.1～9nm。
可選地，所述InGaN子層中In的組分為0.01～0.2。
可選地，所述外延片還包括設(shè)置在所述InGaN子層與所述應(yīng)力釋放層之間的AlGaN層。
可選地，所述AlGaN層的厚度為2～20nm。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管的外延片的制備方法，所述方法包括：
提供一襯底；
在所述襯底上生長(zhǎng)緩沖層；
在所述緩沖層上生長(zhǎng)未摻雜GaN層；
在所述未摻雜GaN層上生長(zhǎng)N型GaN層；
在所述N型GaN層上生長(zhǎng)插入層，其中，所述插入層包括依次生長(zhǎng)的AlN子層、GaN子層及InGaN子層；
在所述插入層上生長(zhǎng)應(yīng)力釋放層；
在所述應(yīng)力釋放層上生長(zhǎng)多量子阱層；
在所述多量子阱層上生長(zhǎng)P型GaN層。
可選地，所述AlN子層的生長(zhǎng)溫度為1000～1100℃。
可選地，所述GaN子層的生長(zhǎng)溫度、所述InGaN子層的生長(zhǎng)溫度均為1100～1200℃。
可選地，所述AlN子層的生長(zhǎng)壓力為200～300Torr。
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