[發明專利]發光二極管外延片及其制備方法

有效

• 申請號: 202210336307.3
• 申請日: 2022-04-01
• 公開（公告）號: CN114420807B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 侯合林;謝志文;張銘信;陳銘勝
• 申請（專利權）人: 江西兆馳半導體有限公司
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/18;H01L33/32;H01L33/00
• 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

1.一種發光二極管外延片，其特征在于，包括：

襯底，以及在所述襯底上依次層疊的緩沖層、三維成核層、二維恢復層、未摻雜的GaN層、N型GaN層、多量子阱層和P型層；

所述多量子阱層包括x個周期性交替排布的混合極性量子阱層和量子壘層，所述量子壘層和所述混合極性量子阱層交替排布的周期x取值范圍為：8≤x≤12；

所述混合極性量子阱層包括y個周期性交替排布的N極性面量子阱層和Ga極性面量子阱層，所述N極性面量子阱層和所述Ga極性面量子阱層交替排布的周期y取值范圍為：1≤y≤10。

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N極性面量子阱層為In_aAl_bGaN層，其中0≤a≤1，0≤b≤1 ，且a，b不同時為0；

所述Ga極性面量子阱層為In_αAl_βGaN層，其中0≤α≤1，0≤β≤1，且α，β不同時為0。

3.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N極性面量子阱層的厚度與所述Ga極性面量子阱層的厚度相同。

4.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N極性面量子阱層的厚度為0.1-5nm，所述Ga極性面量子阱層的厚度為0.1-5nm。

5.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P型層包括在所述多量子阱層上依次層疊的P型電子阻擋層、P型非摻雜GaN層、P型Mg摻雜GaN層和P型接觸層。

6.一種發光二極管外延片制備方法，其特征在于，所述方法包括：

提供一襯底；

在所述襯底上沉積緩沖層；

在所述緩沖層上沉積三維成核層；

在所述三維成核層上沉積二維恢復層；

在所述二維恢復層上沉積未摻雜的GaN層；

在所述未摻雜的GaN層上沉積N型GaN層；

在所述N型GaN層上沉積多量子阱層，所述多量子阱層由x個周期性的混合極性量子阱層和量子壘層交替生長制得，所述量子壘層和所述混合極性量子阱層交替排布的周期x取值范圍為：8≤x≤12，所述混合極性量子阱層由y個周期性的N極性面量子阱層和Ga極性面量子阱層交替生長制得，所述N極性面量子阱層和所述Ga極性面量子阱層交替排布的周期y取值范圍為：1≤y≤10；

在所述多量子阱層上沉積P型層。

7.根據權利要求6所述的發光二極管外延片制備方法，其特征在于，生長所述混合極性量子阱層的反應室生長溫度為800 ℃，壓力為150-250 torr，承載所述襯底的石墨基座轉速為600-1000轉/min，其中生長的1個周期性的所述混合極性量子阱層厚度為0.2-10 nm，其中所述N極性面量子阱層的厚度為0.1-5 nm，所述Ga極性面量子阱層的厚度為0.1-5 nm。

8.根據權利要求7所述的發光二極管外延片制備方法，其特征在于，生長所述N極性面量子阱層時的V/III比相較生長所述Ga極性面量子阱層時的V/III比高，所述V/Ⅲ比為通入的N源與通入的Ga源的流量的摩爾質量的比值；

所述N極性面量子阱為In_aAl_bGaN層，其中0≤a≤1，0≤b≤1 ，且a，b不同時為0；所述Ga極性面量子阱層為In_αAl_βGaN層，其中0≤α≤1，0≤β≤1，且α，β不同時為0。

9.根據權利要求6所述的發光二極管外延片制備方法，其特征在于，生長所述N極性面量子阱層前，通入N源對生長表面進行氮化處理。