[發明專利]深紫外發光二極管的外延片及其制備方法

有效

• 申請號: 202110601584.8
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113571614B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 丁濤;龔程成;尹涌;梅勁
• 申請（專利權）人: 華燦光電（浙江）有限公司
• 主分類號: H01L33/10
• 分類號: H01L33/10;H01L33/12;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

本公開提供了一種深紫外發光二極管的外延片及其制備方法，該外延片包括襯底和依次形成在襯底上的AlN反射層、AlN應力釋放層、AlN模板層、n型AlGaN層、多量子阱層和p型層；AlN反射層為周期性結構，AlN反射層包括交替層疊的AlN膜層和AlON膜層，AlN膜層的折射率和AlON膜層的折射率不同；AlN應力釋放層為周期性結構，AlN應力釋放層包括交替層疊的多個第一AlN層和多個第二AlN層，第一AlN層采用物理氣相沉積的方式生長，第二AlN層采用金屬有機化合物化學氣相沉積的方式生長，前若干個周期中的第二AlN層的生長溫度低于剩余周期中的第二AlN層的生長溫度。本公開能減少外延片的位錯缺陷，改善外延片的晶體質量，且還能提高AlN膜層的反光效果，提升外延片的發光效率。

技術領域

本公開涉及光電子制造技術領域，特別涉及一種深紫外發光二極管的外延片及其制備方法。

背景技術

發光二極管(英文：Light Emitting Diode，簡稱：LED)作為光電子產業中極具影響力的新產品，具有體積小、使用壽命長、顏色豐富多彩、能耗低等特點，廣泛應用于照明、顯示屏、信號燈、背光源、玩具等領域。LED的核心結構是外延片，外延片的制作對LED的光電特性有著較大的影響。

外延片通常包括n型層、多量子阱層和p型層，深紫外發光二極管的外延片中n型層通常為AlGaN層。

為了改善AlGaN層的質量，減少位錯密度，在生長AlGaN層前通常需要先在襯底上生長AlN膜層，然而即使設置了AlN緩沖層，生長出來的外延片仍然存在較多的位錯缺陷；同時，AlN膜層的反光效果也較差。因此，相關技術中的深紫外發光二極管存在著發光效率無法滿足要求的問題。

發明內容

本公開實施例提供了一種深紫外發光二極管的外延片及其制備方法，能減少外延片的位錯缺陷，改善外延片的晶體質量，同時，還能提高AlN膜層的反光效果，以提升外延片的發光效率。所述技術方案如下：

一方面，本公開實施例提供了一種深紫外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反射層、AlN應力釋放層、AlN模板層、n型AlGaN層、多量子阱層和p型層；所述AlN反射層為周期性結構，所述AlN反射層包括交替層疊的AlN膜層和AlON膜層，所述AlN膜層的折射率和AlON膜層的折射率不同；所述AlN應力釋放層為周期性結構，所述AlN 應力釋放層包括交替層疊的多個第一AlN層和多個第二AlN層，所述第一AlN層采用物理氣相沉積的方式生長，所述第二AlN層采用金屬有機化合物化學氣相沉積的方式生長，且前若干個周期中的所述第二AlN層的生長溫度低于剩余周期中的所述第二AlN層的生長溫度。

在本公開實施例的一種實現方式中，所述AlON膜層的折射率大于所述AlN 膜層的折射率。

在本公開實施例的另一種實現方式中，所述AlN膜層的折射率為1.87至 1.91，所述AlON膜層的折射率為1.95至2.05。

在本公開實施例的另一種實現方式中，生長溫度較低的所述第二AlN層的層數與生長溫度較高的所述第二AlN層的層數相同。

在本公開實施例的另一種實現方式中，所述AlN膜層的厚度與所述AlON 膜層的厚度相同。

在本公開實施例的另一種實現方式中，所述AlN膜層的厚度與所述AlON 膜層的厚度相同。

在本公開實施例的另一種實現方式中，所述AlN膜層和所述AlON膜層的交替層疊周期數為20至60，所述第一AlN層和所述第二AlN層的交替層疊周期數為20至60。