[發(fā)明專(zhuān)利]GaN基發(fā)光二極管外延片及其制備方法、發(fā)光二極管在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202210366535.5 | 申請(qǐng)日： | 2022-04-08 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN114725257A | 公開(kāi)（公告）日： | 2022-07-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張彩霞;印從飛;程金連;胡加輝;金從龍 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 江西兆馳半導(dǎo)體有限公司 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | H01L33/06 | 分類(lèi)號(hào)： | H01L33/06;C30B25/16;C30B25/18;C30B29/40;H01L33/00;H01L33/14;H01L33/32 |
| 代理公司： | 南昌旭瑞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 36150 | 代理人： | 彭琰 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | gan 發(fā)光二極管 外延 及其 制備 方法 | ||
1.一種GaN基發(fā)光二極管外延片，其特征在于，包括多量子阱層，所述多量子阱層為量子阱層和量子壘層交替生長(zhǎng)的周期性結(jié)構(gòu)；
其中，最后一個(gè)生長(zhǎng)的量子壘層為復(fù)合量子壘層，所述復(fù)合量子壘層包括依次生長(zhǎng)的InN子層、InAlGaN子層和AlN子層，所述InAlGaN子層的In組分沿外延生長(zhǎng)方向漸變降低，且所述InAlGaN子層的Al組分沿外延生長(zhǎng)方向漸變升高。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN基發(fā)光二極管外延片，其特征在于，所述AlN子層的生長(zhǎng)溫度高于所述InN子層的生長(zhǎng)溫度，所述InAlGaN子層的生長(zhǎng)溫度漸變升高。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的GaN基發(fā)光二極管外延片，其特征在于，所述InAlGaN子層的生長(zhǎng)溫度從所述InN子層的生長(zhǎng)溫度漸變升高至所述AlN子層的生長(zhǎng)溫度，所述InN子層的生長(zhǎng)溫度為820～860℃，所述AlN子層的生長(zhǎng)溫度為870～920℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN基發(fā)光二極管外延片，其特征在于，所述InAlGaN子層的In組分沿外延生長(zhǎng)方向由第一組分值漸變降低至0；
所述InAlGaN子層的Al組分沿外延生長(zhǎng)方向由0漸變升高至第二組分值；
其中，所述第一組分值為0.1-0.2，所述第二組分值為0.1-0.3。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的GaN基發(fā)光二極管外延片，其特征在于，所述InN子層的In組分小于等于所述第一組分值，所述AlN子層的Al組分為0.2-0.5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN基發(fā)光二極管外延片，其特征在于，所述復(fù)合量子壘層的厚度為8-15nm，其中，所述InN子層的厚度為0.5-3nm，所述InAlGaN子層的厚度為5-10nm，所述AlN子層的厚度為0.5-3nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的GaN基發(fā)光二極管外延片，其特征在于，還包括襯底、GaN低溫緩沖層、不摻雜的GaN層、N型摻雜GaN層、電子阻擋層和p型摻雜GaN層；
其中，所述GaN低溫緩沖層、所述不摻雜的GaN層、所述N型摻雜GaN層、所述多量子阱層、所述電子阻擋層和所述p型摻雜GaN層依次外延生長(zhǎng)于所述襯底上。
8.一種GaN基發(fā)光二極管外延片的制備方法，其特征在于，用于制備權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的GaN基發(fā)光二極管外延片，所述制備方法包括：
交替生長(zhǎng)量子阱層和量子壘層，以制備多量子阱層，同時(shí)在生長(zhǎng)最后一個(gè)的量子壘層時(shí)：
首先通入In源，以生長(zhǎng)InN子層，然后再通入Ga源和Al源，并繼續(xù)通入In源，同時(shí)控制In源通入量漸變降低，Al源通入量漸變升高，以生長(zhǎng)Al組分和In組分均漸變的InAlGaN子層，最后關(guān)閉Ga源和In源，保持Al源通入，生長(zhǎng)AlN子層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的GaN基發(fā)光二極管外延片的制備方法，其特征在于，在交替生長(zhǎng)量子阱層和量子壘層，以制備多量子阱層的步驟之前，還包括：
提供一外延生長(zhǎng)用的襯底；
在所述襯底之上依次外延生長(zhǎng)GaN低溫緩沖層、不摻雜的GaN層和N型摻雜GaN層，所述多量子阱層生長(zhǎng)于所述N型摻雜GaN層上；
在交替生長(zhǎng)量子阱層和量子壘層，以制備多量子阱層的步驟之后，還包括：
在所述多量子阱層上依次外延生長(zhǎng)電子阻擋層和p型摻雜GaN層。
10.一種發(fā)光二極管，其特征在于，包括權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的GaN基發(fā)光二極管外延片。
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H01L 半導(dǎo)體器件；其他類(lèi)目中不包括的電固體器件
H01L33-00 至少有一個(gè)電位躍變勢(shì)壘或表面勢(shì)壘的專(zhuān)門(mén)適用于光發(fā)射的半導(dǎo)體器件；專(zhuān)門(mén)適用于制造或處理這些半導(dǎo)體器件或其部件的方法或設(shè)備；這些半導(dǎo)體器件的零部件
H01L33-02 .以半導(dǎo)體為特征的
H01L33-36 .以電極為特征的
H01L33-44 .以涂層為特征的，例如鈍化層或防反射涂層
H01L33-48 .以半導(dǎo)體封裝體為特征的
H01L33-50 ..波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件
