[發(fā)明專利]發(fā)光二極管外延片及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010462407.1
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111834496B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 從穎;姚振;胡加輝
• 申請（專利權(quán)）人: 華燦光電（浙江）有限公司
• 主分類號: H01L33/02
• 分類號: H01L33/02;H01L33/32;H01L33/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 呂耀萍

本公開提供了一種發(fā)光二極管外延片及其制備方法，屬于發(fā)光二極管技術(shù)領(lǐng)域。GaN成核層與GaN填平層之間的插入層包括依次層疊在GaN成核層上的SiN子層、InN子層與AlGaN子層。SiN子層的表面平整度相對較好。SiN子層上層疊的InN子層性質(zhì)較為穩(wěn)定，在SiN子層上生長時(shí)，不易由于高溫而出現(xiàn)分解的情況，保證InN子層生長完畢時(shí)，InN子層整體表面較為均勻，AlGaN子層可以形成Ga原子占據(jù)較大面積的Ga性表面，Ga原子占據(jù)較大面積的Ga性表面則可以與GaN填平層進(jìn)行良好接觸，使得在AlGaN子層上生長的GaN填平層具有較好的晶體質(zhì)量與表面平整度，最終提高發(fā)光二極管外延片的晶體質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及到了發(fā)光二極管技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種發(fā)光二極管外延片及其制備方法。

背景技術(shù)

發(fā)光二極管是一種應(yīng)用非常廣泛的發(fā)光器件，常用于通信號燈、汽車內(nèi)外燈、城市照明和景觀照明等，發(fā)光二極管外延片則是用于制備發(fā)光二極管的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。發(fā)光二極管外延片通常包括襯底及襯底上生長的外延層，外延層至少包括依次層疊在襯底上的GaN緩沖層、n型GaN層、發(fā)光層及p型GaN層。

GaN緩沖層可以減小n型GaN層與襯底之間的晶格失配，提高n型GaN層本身及在n型GaN層上生長的發(fā)光層及p型GaN層的晶體質(zhì)量。但GaN緩沖層減小晶格失配的效果有限，GaN緩沖層及GaN緩沖層上層疊的n型GaN層等結(jié)構(gòu)在生長時(shí)，仍會(huì)存在較多的缺陷與應(yīng)力，且缺陷與應(yīng)力會(huì)在外延層整體的生長過程中持續(xù)積累與延伸，導(dǎo)致最終得到的外延層的晶體質(zhì)量仍不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容

本公開實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管外延片及其制備方法，可以發(fā)光二極管外延片中外延層的晶體質(zhì)量。所述技術(shù)方案如下：

本公開實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管外延片及其制備方法，所述發(fā)光二極管外延片包括襯底及生長在所述襯底上的外延層，所述外延層包括在所述襯底上依次層疊的GaN成核層、插入層、GaN填平層、n型GaN層、發(fā)光層及p型GaN層，

所述插入層包括依次層疊在所述GaN成核層上的SiN子層、InN子層與AlGaN子層。

可選地，所述GaN成核層包括多個(gè)GaN島狀結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)GaN島狀結(jié)構(gòu)間隔設(shè)置在所述襯底上，所述SiN子層、所述InN子層與所述AlGaN子層依次層疊在所述GaN島狀結(jié)構(gòu)上，且所述SiN子層遠(yuǎn)離所述襯底的表面、所述InN子層遠(yuǎn)離所述襯底的表面、所述AlGaN子層遠(yuǎn)離所述襯底的表面均具有凹陷。

可選地，所述GaN填平層遠(yuǎn)離所述襯底的表面平行于所述襯底的表面。

可選地，所述SiN子層的厚度為20～30nm。

可選地，所述InN子層的厚度為5～10nm。

可選地，所述AlGaN子層的厚度為10～20nm。

本公開實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管外延片制備方法，所述發(fā)光二極管外延片制備方法包括：

提供一襯底；

在所述襯底上生長GaN成核層；

在所述GaN成核層上生長插入層，所述插入層包括依次層疊在所述GaN成核層上的SiN子層、InN子層與AlGaN子層；

在所述插入層上生長GaN填平層；

在所述GaN填平層上生長n型GaN層；

在所述nGaN型層上生長發(fā)光層；

在所述發(fā)光層上生長p型GaN層。

可選地，在所述襯底上生長所述GaN成核層后，在所述SiN子層上生長InN子層前，向反應(yīng)腔內(nèi)通入10～50s的In源。