[發明專利]一種LED外延片、外延生長方法及LED芯片

在審

• 申請號: 202210019260.8
• 申請日: 2022-01-10
• 公開（公告）號: CN114038972A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 張彩霞;程金連;李永;胡家輝;金從龍
• 申請（專利權）人: 江西兆馳半導體有限公司
• 主分類號: H01L33/32
• 分類號: H01L33/32;H01L33/06;H01L33/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 南昌旭瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 36150
• 代理人: 劉紅偉

1.一種LED外延片，其特征在于，包括多量子阱層，所述多量子阱層是由量子阱層和量子壘層交替生長而成的周期性結構，所述量子阱層和所述量子壘層均為InGaN層；

其中，所述量子壘層的In組分從所述量子壘層的一端向相對的另一端先逐漸減少再逐漸增加。

2.根據權利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述LED外延片包括藍寶石襯底、GaN緩沖層、不摻雜的GaN層、摻雜Si的N型GaN層、應力釋放層、電子阻擋層和摻雜Mg的P型GaN層；

所述GaN緩沖層、所述不摻雜的GaN層、所述摻雜Si的N型GaN層、所述應力釋放層、所述多量子阱層、所述電子阻擋層和所述摻雜Mg的P型GaN層依次外延生長在所述藍寶石襯底上。

3.根據權利要求2所述的LED外延片，其特征在于，所述GaN緩沖層的厚度為15～35nm，所述不摻雜的GaN層的厚度為800～1200nm，所述摻雜Si的N型GaN層的厚度約為1～3um，所述量子阱層的厚度為3～5nm，所述量子壘層的厚度為8～12nm，所述電子阻擋層的厚度為20~60nm，所述摻雜Mg的P型GaN層的厚度為80~200nm。

4.根據權利要求2所述的LED外延片，其特征在于，所述電子阻擋層為AlGaN層和InGaN層交替生長而成的周期性結構，所述應力釋放層為GaN層和InGaN層交替生長的周期性結構。

5.一種LED外延片的外延生長方法，其特征在于，用于制備權利要求1-4任一項所述的LED外延片，所述外延生長方法包括：

在生長量子壘層時，控制In組分的通入流量先逐漸減少再逐漸增加。

6.根據權利要求5所述的LED外延片的外延生長方法，其特征在于，所述外延生長方法還包括：

提供一生長所需的藍寶石襯底；

在所述藍寶石襯底上依次外延生長GaN緩沖層、不摻雜GaN層、摻雜Si的N型GaN層、應力釋放層、多量子阱層、電子阻擋層和摻雜Mg的P型GaN層。

7.根據權利要求5所述的LED外延片的外延生長方法，其特征在于，在生長量子壘層時，控制In組分的通入流量先逐漸減少再逐漸增加的步驟包括：

在生長量子壘層時，控制In組分的通入流量由第一流量逐漸減小至第二流量，生長得到第一量子壘層，再控制In組分的通入流量由第二流量逐漸增大至第一流量，生長得到第二量子壘層；

所述第一量子壘層和所述第二量子壘層的厚度相等，所述量子壘層由所述第一量子壘層和所述第二量子壘層組成。

8.根據權利要求7所述的LED外延片的外延生長方法，其特征在于，所述第一流量為量子阱層In組分的10%~30%；

所述第二流量為所述第一流量的10%~50%。

9.根據權利要求5所述的LED外延片的外延生長方法，其特征在于，所述多量子阱層的生長壓力為100～500Torr，所述量子阱層的生長溫度為720～800℃，所述量子壘層的生長溫度為830～ 930℃。

10.一種LED芯片，其特征在于，包括權利要求1-4任一項所述的LED外延片。