[發明專利]發光二極管的外延片及其制作方法

有效

• 申請號: 201811608439.7
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109786513B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 陶章峰;張武斌;程金連;喬楠;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: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/12
• 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作方法，屬于光電子制造技術領域。該外延片包括襯底和依次形成在襯底上的AlN緩沖層、B_xAl_1?xN緩沖層、三維成核層、二維緩沖恢復層、u型GaN層、n型GaN層、應力釋放層、發光層和p型層。通過在AlN緩沖層和三維成核層之間形成B_xAl_1?xN緩沖層，通過調節B_xAl_1?xN緩沖層中B的組分含量，可以使B_xAl_1?xN緩沖層較好的與AlN緩沖層和三維成核層的晶格相匹配，從而降低缺陷密度。由于B的原子尺寸較小，在設置B_xAl_1?xN緩沖層后，可以形成與AlN緩沖層的應力方向相反的應力，從而降低由于AlN緩沖層的應力導致的外延片翹曲，有利于改善波長均勻性。

技術領域

本發明涉及光電子制造技術領域，特別涉及一種發光二極管的外延片及其制作方法。

背景技術

LED(Light Emitting Diode，發光二極管)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。

目前GaN基LED外延片通常包括襯底和在襯底上依次生長的AlN緩沖層、三維成核層、二維緩沖恢復層、u型GaN層、n型GaN層、應力釋放層、發光層和p型層。LED通電后，載流子(包括n型GaN層的電子和p型層的空穴)會向發光層遷移，并在發光層中復合發光。

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：

AlN與GaN之間因晶格失配存在較大應力，導致外延片中具有較高的線位錯和堆垛位錯的密度以及較大的應力。

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作方法，能夠降低外延片中的缺陷的密度的應力。所述技術方案如下：

一方面，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和依次形成在所述襯底上的AlN緩沖層、B_xAl_1-xN緩沖層、三維成核層、二維緩沖恢復層、u型GaN層、n型GaN層、應力釋放層、發光層和p型層，0≤x≤0.2。

可選地，所述B_xAl_1-xN緩沖層中的B的組分含量從所述AlN緩沖層一側向所述三維成核層一側逐漸增大。

可選地，所述B_xAl_1-xN緩沖層包括多個B_xAl_1-xN子層，同一個所述B_xAl_1-xN子層內的B的組分含量不變，所述多個B_xAl_1-xN子層的B的組分含量從所述AlN緩沖層一側向所述三維成核層一側逐層遞增。

可選地，所述多個B_xAl_1-xN子層的厚度相同。

可選地，所述B_xAl_1-xN緩沖層的厚度為15～30nm。

另一方面，本發明實施例還提供了一種發光二極管的外延片的制作方法，所述制作方法包括：

提供一襯底；

在所述襯底上依次外延生長AlN緩沖層、B_xAl_1-xN緩沖層、三維成核層、二維緩沖恢復層、u型GaN層、n型GaN層、應力釋放層、發光層和p型層，0≤x≤0.2。