[發明專利]發光二極管以及發光二極管制備方法

有效

• 申請號: 201911119309.1
• 申請日: 2019-11-15
• 公開（公告）號: CN110707188B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 王晟
• 申請（專利權）人: 蕪湖德豪潤達光電科技有限公司
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/32;H01L33/14;H01L33/12;H01L33/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 石慧

本申請提供一種發光二極管以及發光二極管制備方法。AlN層可以提高能階，阻擋電子溢流。摻鎂In_xAl_yGa_1?x?yN層可以緩解晶格匹配以及提高所述P型半導體層的能階，進而更有利于空穴注入。所述摻鎂InGaN層通過增加鎂的含量可以提高空穴濃度。此時，通過每個子半導體層中AlN層、摻鎂In_xAl_yGa_1?x?yN層以及摻鎂InGaN層可以保證晶格質量的同時提高Mg的有效活化，增加空穴濃度。同時，通過AlN層、摻鎂In_xAl_yGa_1?x?yN層以及摻鎂InGaN層可以優化能階，進而阻擋電子溢流的同時增加空穴濃度。從而，通過阻擋電子溢流的同時增加空穴濃度，可以提高外延良率和發光效率。

技術領域

本申請涉及半導體技術領域，特別是涉及一種發光二極管以及發光二極管制備方法。

背景技術

LED(Light Emitting Diode，發光二極管)是一種能發光的電子元件。具有高效率、低功耗、小尺寸、壽命長、高可靠性等優點，是一種高效、環保、綠色新型固態照明光源，也是目前最有潛能替代傳統光源的電子元件，從而迅速實現了商業化。目前市場較為普遍的是GaN基藍綠光發光二極管并且發光區選用InGaN/GaN多量子阱結構。提高芯片的發光效率，改善InGaN/GaN多量子阱層的晶格質量便成為制備高亮度、高光效LED器件的關鍵。

傳統的GaN基外延片生長方法為在襯底層依次生長緩沖層、無摻雜的GaN層、N型層、多量子阱層、電子阻擋層以及高溫的重摻Mg的PGaN層。其中，電子阻擋層的能階不夠高，進而電子阻擋層和PGaN層不能在阻擋電子的同時增加空穴的注入，不能很好的阻擋電子溢流，使得發光二極管的發光效率偏低。

發明內容

基于此，有必要針對傳統發光二極管的發光效率偏低的問題，提供一種發光效率高的發光二極管以及發光二極管制備方法。

本申請提供一種發光二極管包括襯底、緩沖層、氮化鎵層、N型半導體層、應力釋放層、多量子阱層以及P型半導體層。在所述襯底表面依次層疊設置緩沖層、氮化鎵層、N型半導體層、應力釋放層以及多量子阱層。所述P型半導體層設置于所述多量子阱層遠離所述應力釋放層的表面。所述P型半導體層包括多個子半導體層。所述多個子半導體層層疊設置于所述多量子阱層遠離所述應力釋放層的表面。每個所述子半導體層包括AlN層、摻鎂In_xAl_yGa_1-x-yN層以及摻鎂InGaN層。所述AlN層、所述摻鎂In_xAl_yGa_1-x-yN層以及所述摻鎂InGaN層依次層疊設置于所述多量子阱層遠離所述應力釋放層的表面。

在一個實施例中，在遠離所述多量子阱層的方向，依次層疊設置的多個所述子半導體層中所述摻鎂In_xAl_yGa_1-x-yN層中x逐漸增加，y逐漸減少。

在一個實施例中，多個所述子半導體層中所述摻鎂In_xAl_yGa_1-x-yN層中x在0～0.18范圍內逐漸增加，所述摻鎂In_xAl_yGa_1-x-yN層中y在0～0.82范圍內逐漸減少。

在一個實施例中，所述摻鎂In_xAl_yGa_1-x-yN層的摻鎂濃度小于所述摻鎂InGaN層的摻鎂濃度。

在一個實施例中，一種發光二極管制備方法包括：

S10，提供襯底，在所述襯底表面依次制備緩沖層、氮化鎵層、N型半導體層、應力釋放層以及多量子阱層；