[發明專利]發光二極管的外延片及其制作方法

有效

• 申請號: 201910035234.2
• 申請日: 2019-01-15
• 公開（公告）號: CN109994580B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 王曼;孫正;周飚;胡加輝
• 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;H01L33/32;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、u型GaN層、n型GaN層、多量子阱層和p型層，其中，多量子阱層包括多層InGaN層和多層Al_xGa_1?xN層交替層疊形成的周期結構，其中，0＜x＜0.5，多層Al_xGa_1?xN層中摻雜有Si，從n型GaN層一側向p型層一側，多層Al_xGa_1?xN層中的Al的組分含量和Si的摻雜濃度均逐漸增大。可以減緩電子從n型GaN層一側注入多量子阱層的速度，促進電子的橫向擴展，提高電子和空穴在多量子阱層中的復合效率，從而使LED的發光效率得到進一步提高。

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、u型GaN層、n型GaN層、多量子阱層和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)會向多量子阱層遷移，并在多量子阱層中復合發光。

隨著技術的發展，現有LED的發光效率難以滿足產品的要求，需要進一步提高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的外延片及其制作方法，能夠提高LED的發光效率。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、u型GaN層、n型GaN層、多量子阱層和p型層，其中，所述多量子阱層包括多層InGaN層和多層Al_xGa_1-xN層交替層疊形成的周期結構，其中，0＜x＜0.5，所述多層Al_xGa_1-xN層中摻雜有Si，從所述n型GaN層一側向所述p型層一側，所述多層Al_xGa_1-xN層中的Al的組分含量和Si的摻雜濃度均逐漸增大。

可選地，同一層所述Al_xGa_1-xN層中的Al的組分含量和Si的摻雜濃度均保持恒定。

可選地，從所述n型GaN層一側向所述p型層一側，同一層所述Al_xGa_1-xN層中的Al的組分含量和Si的摻雜濃度均逐漸增大。

可選地，所述Al_xGa_1-xN層中的Si的摻雜濃度為10¹⁶～10¹⁷cm^-3。

可選地，所述Al_xGa_1-xN層的厚度為8～18nm。

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、u型GaN層、n型GaN層、多量子阱層和p型層，其中，所述多量子阱層包括多層InGaN層和多層Al_xGa_1-xN層交替層疊形成的周期結構，其中，0＜x＜0.5，所述多層Al_xGa_1-xN層中摻雜有Si，從所述n型GaN層一側向所述p型層一側，所述多層Al_xGa_1-xN層中的Al的組分含量和Si的摻雜濃度均逐漸增大。