[發(fā)明專利]發(fā)光二極管的外延結(jié)構(gòu)及其制造方法

在審

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• 申請日: 2021-09-28
• 公開（公告）號: CN114038954A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高默然;鄭錦堅(jiān);王曼;畢京鋒;范偉宏;李森林
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門士蘭明鎵化合物半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: H01L33/04
• 分類號: H01L33/04;H01L33/06;H01L33/14;H01L33/32;H01L33/00
• 代理公司: 北京成創(chuàng)同維知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;張靖琳

1.一種發(fā)光二極管的外延結(jié)構(gòu)，其中，包括：

襯底；

位于襯底上的外延層，所述外延層包括在襯底上依次堆疊的第一半導(dǎo)體層、發(fā)光層、電子阻擋層和第二半導(dǎo)體層，所述第一半導(dǎo)體層具有第一摻雜類型，所述第二半導(dǎo)體具有第二摻雜類型，所述第一摻雜類型和所述第二摻雜類型的極性相反；

位于所述外延層中的碳摻雜的氮化物層；

所述碳摻雜的氮化物層包括碳摻雜的第一氮化物層，所述碳摻雜的第一氮化物層位于所述第一半導(dǎo)體層和所述發(fā)光層之間，所述碳摻雜的第一氮化物層的碳摻雜濃度為1E18cm^-3～1E19cm^-3。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管的外延結(jié)構(gòu)，其中，所述碳摻雜的氮化物層還包括碳摻雜的第二氮化物層，所述碳摻雜的第二氮化物層位于所述發(fā)光層和所述電子阻擋層之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管的外延結(jié)構(gòu)，其中，所述碳摻雜的第二氮化物層的碳摻雜濃度為1E18cm^-3～1E19cm^-3。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管的外延結(jié)構(gòu)，其中，所述碳摻雜的第二氮化物層的厚度為1～100nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管的外延結(jié)構(gòu)，其中，所述碳摻雜的第一氮化物層的厚度為1～1000nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管的外延結(jié)構(gòu)，其中，所述碳摻雜的氮化物層中碳濃度沿著所述氮化物層的厚度方向按照梯度變化。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管的外延結(jié)構(gòu)，其中，所述碳摻雜的氮化物層中碳濃度按照漸變式梯度變化，或者，所述碳摻雜的氮化物層中碳濃度按照躍遷式梯度變化；其中，所述漸變式梯度變化中，碳濃度為依次連續(xù)變化的數(shù)值；所述躍遷式梯度變化中，碳濃度的變化值為固定數(shù)值。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管的外延結(jié)構(gòu)，其中，所述碳摻雜的氮化物層中碳濃度沿著所述氮化物層的厚度方向不變。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管的外延結(jié)構(gòu)，其中，所述碳摻雜的氮化物層為氮化物、三元混晶氮化物、四元混晶氮化物、超晶格結(jié)構(gòu)、淺量子阱結(jié)構(gòu)中的至少一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管的外延結(jié)構(gòu)，其中，所述碳摻雜的氮化物層為GaN、AlN、InN、AlGaN、AlInN、InGaN、AlInGaN、GaN/InN超晶格、GaN/AlN超晶格、InN/GaN超晶格、GaN/AlGaN超晶格，GaN/AlInN超晶格，GaN/InGaN超晶格，GaN/AlInGaN超晶格，InGaN/AlGaN超晶格，InGaN/AlInN超晶格，InGaN/AlInGaN超晶格，AlGaN/AlInN超晶格，AlGaN/AlInGaN超晶格，AlInGaN/AlInGaN超晶格，InGaN/GaN淺量子阱，InGaN/AlGaN淺量子阱，InGaN/AlInGaN淺量子阱中的至少一種。

11.一種發(fā)光二極管的外延結(jié)構(gòu)的制造方法，其中，包括：

在襯底上形成外延層，所述外延層包括在襯底上依次堆疊的第一半導(dǎo)體層、發(fā)光層、電子阻擋層和第二半導(dǎo)體層，所述第一半導(dǎo)體層具有第一摻雜類型，所述第二半導(dǎo)體具有第二摻雜類型，所述第一摻雜類型和所述第二摻雜類型的極性相反；

在所述外延層中外延生長形成碳摻雜的氮化物層；

其中，所述碳摻雜的氮化物層包括碳摻雜的第一氮化物層，所述碳摻雜的第一氮化物層位于所述第一半導(dǎo)體層和所述發(fā)光層之間，所述碳摻雜的第一氮化物層的碳摻雜濃度為1E18cm^-3～1E19cm^-3。