[發明專利]發光二極管外延片、芯片及其制備方法

有效

• 申請號: 202010693608.2
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN112038461B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 王群;郭炳磊;葛永暉;董彬忠;李鵬
• 申請（專利權）人: 華燦光電（蘇州）有限公司
• 主分類號: H01L33/32
• 分類號: H01L33/32;H01L33/12;H01L33/02
• 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: 呂耀萍

1.一種發光二極管外延片，其特征在于，所述發光二極管外延片包括襯底(10)、緩沖層(20)、未摻雜氮化鎵層(30)、N型半導體層(40)、有源層(50)、P型半導體層(60)和插入半導體層(100)，所述緩沖層(20)、所述未摻雜氮化鎵層(30)、所述N型半導體層(40)、所述有源層(50)、所述P型半導體層(60)依次層疊在所述襯底(10)上，所述插入半導體層(100)位于所述緩沖層(20)和所述未摻雜氮化鎵層(30)之間；所述插入半導體層(100)內具有多個空腔(200)，每個所述空腔(200)貫穿所述插入半導體層(100)；所述多個空腔(200)間隔分布在第一表面上，所述第一表面為所述緩沖層(20)遠離所述襯底(10)的表面；每個所述空腔(200)的橫截面的面積沿遠離所述第一表面的方向先減小后增大，所述橫截面為所述空腔(200)平行于所述第一表面的截面。

2.根據權利要求1所述的發光二極管外延片，其特征在于，所述插入半導體層(100)包括第一子層(110)、第二子層(120)、第三子層(130)和第四子層(140)，所述第一子層(110)、所述第二子層(120)、所述第三子層(130)、所述第四子層(140)依次層疊在所述第一表面上；所述第一子層(110)的致密度小于所述第二子層(120)的致密度，所述第二子層(120)的致密度小于所述第三子層(130)的致密度，所述第三子層(130)層的致密度大于所述第四子層(140)的致密度。

3.根據權利要求2所述的發光二極管外延片，其特征在于，所述第一子層(110)的生長速度大于所述第二子層(120)的生長速度，所述第一子層(110)的生長溫度低于所述第二子層(120)的生長溫度，所述第一子層(110)生長時氫氣體積所占比例小于所述第二子層(120)生長時氫氣體積所占比例；

所述第二子層(120)的生長速度大于所述第三子層(130)的生長速度，所述第二子層(120)的生長溫度低于所述第三子層(130)的生長溫度，所述第二子層(120)生長時氫氣體積所占比例小于所述第三子層(130)生長時氫氣體積所占比例；

所述第三子層(130)的生長速度小于所述第四子層(140)的生長速度，所述第三子層(130)的生長溫度高于所述第四子層(140)的生長溫度，所述第三子層(130)生長時氫氣體積所占比例大于所述第四子層(140)生長時氫氣體積所占比例。

4.根據權利要求3所述的發光二極管外延片，其特征在于，所述第一子層(110)、所述第二子層(120)、所述第三子層(130)、所述第四子層(140)之間在生長速度、生長溫度、以及生長時氫氣體積所占比例上的差異滿足如下等式：

V2＝V1*(1-10％)^N；

T2＝T1+a*N；

P2＝P1*(1+b)^N；

其中，V2為兩個子層中致密度高的子層的生長速度，V1為兩個子層中致密度低的子層的生長速度；N為變化系數，N為正數；T2為兩個子層中致密度高的子層的生長溫度，T1為兩個子層中致密度低的子層的生長溫度；a為變化溫度，5℃≤a≤20℃；P2為兩個子層中致密度高的子層生長時氫氣體積所占比例，P1為兩個子層中致密度低的子層生長時氫氣體積所占比例；b為變化比例，10％≤b≤30％。

5.根據權利要求2～4任一項所述的發光二極管外延片，其特征在于，所述第一子層(110)、所述第二子層(120)、所述第三子層(130)、所述第四子層(140)中均摻有雜質，所述第一子層(110)中雜質的摻雜濃度大于所述第二子層(120)中雜質的摻雜濃度，所述第二子層(120)中雜質的摻雜濃度大于所述第三子層(130)中雜質的摻雜濃度，所述第三子層(130)層中雜質的摻雜濃度小于所述第四子層(140)中雜質的摻雜濃度。

6.根據權利要求2～4任一項所述的發光二極管外延片，其特征在于，所述第一子層(110)的厚度小于所述第二子層(120)的厚度，所述第二子層(120)的厚度小于所述第三子層(130)的厚度，所述第三子層(130)層的厚度大于所述第四子層(140)的厚度。