[發明專利]紅外發光二極管外延片及其制備方法

在審

• 申請號: 202110258026.6
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113193088A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 王世俊;董耀盡;張振龍
• 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;H01L33/14;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: 呂耀萍

本公開提供了紅外發光二極管外延片及其制備方法，屬于發光二極管制作領域。在生長完紅外發光二極管外延片中的p型AlGaAs電流擴展層之后，在p型AlGaAs電流擴展層上直接生長P型GaAsP歐姆接觸層。P型GaAsP歐姆接觸層與p型AlGaAs電流擴展層之間的晶格失配非常小，可以實現在p型AlGaAs電流擴展層上的良好生長，保證P型GaAsP歐姆接觸層內的缺陷較少，對電流的阻擋效果較少，整體的電阻相對較低。最終得到的紅外發光二極管即使在大電流情況下進行使用，紅外發光二極管所產生的熱量也較小，減小發熱對紅外發光二極管內部的零件的影響，延長紅外發光二極管的使用壽命。

技術領域

本公開涉及發光二極管制作領域，特別涉及一種紅外發光二極管外延片及其制備方法。

背景技術

紅外發光二極管是一種重要的光源器件，廣泛應用于遠程遙控，車輛傳感，閉路電視等方面，紅外發光二極管外延片則是用于制備紅外發光二極管的基礎結構。紅外發光二極管外延片通常包括襯底及依次層疊在襯底上的n型GaInP腐蝕停層、n型GaAs歐姆接觸層、n型AlGaAs電流擴展層、n型AlGaAs限制層、發光層、p型AlGaAs限制層、p型AlGaAs電流擴展層、p型AlGaInP過渡層與p型GaP歐姆接觸層。

由于GaP材料與AlGaAs材料之間晶格失配度大，p型AlGaInP過渡層緩解晶格失配的效果較小，導致p型AlGaAs過度層之后的p型AlGaInP過渡層與p型GaP歐姆接觸層的內部缺陷多，體電阻也較高。體電阻高的紅外發光二極管在大電流情況下使用時，會產生較大發熱量，影響紅外發光二極管一些內部零件的使用，影響紅外發光二極管的使用壽命。

發明內容

本公開實施例提供了紅外發光二極管外延片及其制備方法，能夠降低發光層的內部電阻并提高紅外發光二極管的使用壽命。所述技術方案如下：

本公開實施例提供了一種紅外發光二極管外延片，所述紅外發光二極管外延片包括襯底及依次層疊在所述襯底上的n型GaInP腐蝕停層、n型GaAs歐姆接觸層、n型AlGaAs電流擴展層、n型AlGaAs限制層、發光層、p型AlGaAs限制層，p型AlGaAs電流擴展層及p型GaAsP歐姆接觸層。

可選地，所述p型GaAsP歐姆接觸層的厚度為55nm～120nm。

可選地，所述p型GaAsP歐姆接觸層中的p型摻雜元素為碳。

可選地，所述p型GaAsP歐姆接觸層包括依次層疊在所述p型AlGaAs電流擴展層的漸變子層與匹配子層，所述漸變子層中的P組分沿所述漸變子層的生長方向升高；所述匹配子層中的P組分不變。

可選地，所述漸變子層中P組分由0.05漸變至y，0.15≦y≦0.3；所述匹配子層中P組分大于或者等于0.15，所述匹配子層中P組分小于或者等于0.3。

可選地，所述匹配子層中的P組分與所述漸變子層中P組分的最大值相等。

可選地，所述漸變子層的厚度與所述匹配子層的厚度分別為5～20nm和50～100nm。

可選地，所述漸變子層中摻雜的碳元素濃度與所述匹配子層中摻雜的碳元素濃度分別為1～3E18和3E19～5E20。

本公開實施例提供了一種紅外發光二極管外延片制備方法，所述紅外發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n型GaInP腐蝕停層；

在所述n型GaInP腐蝕停層上生長n型GaAs歐姆接觸層；

在所述n型GaAs歐姆接觸層上生長n型AlGaAs電流擴展層；

在所述n型AlGaAs電流擴展層上生長n型AlGaAs限制層；