[發(fā)明專利]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?zhí)枺?/td>	202210366535.5	申請日：	2022-04-08
公開（公告）號：	CN114725257A	公開（公告）日：	2022-07-08
發(fā)明（設計）人：	張彩霞;印從飛;程金連;胡加輝;金從龍	申請（專利權）人：	江西兆馳半導體有限公司
主分類號：	H01L33/06	分類號：	H01L33/06;C30B25/16;C30B25/18;C30B29/40;H01L33/00;H01L33/14;H01L33/32
代理公司：	南昌旭瑞知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 36150	代理人：	彭琰
地址：	330000 江西省南昌市南***	國省代碼：	江西;36
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摘要：
搜索關鍵詞：	gan 發(fā)光二極管外延及其制備方法
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【說明書】：

本發(fā)明提供一種GaN基發(fā)光二極管外延片及其制備方法、發(fā)光二極管，GaN基發(fā)光二極管外延片包括多量子阱層，多量子阱層為量子阱層和量子壘層交替生長的周期性結(jié)構；其中，最后一個生長的量子壘層為復合量子壘層，復合量子壘層包括依次生長的InN子層、InAlGaN子層和AlN子層，InAlGaN子層的In組分沿外延生長方向漸變降低，且InAlGaN子層的Al組分沿外延生長方向漸變升高。本發(fā)明通過對最后一個量子壘做特殊設計，提升了量子阱層與P層的晶格匹配，能階漸變過渡，有效的減小了量子阱與電子阻擋層價帶形成的勢壘尖峰，有利于空穴的注入，同時起到了部分電子阻擋層的作用，減少電子溢流，提升了發(fā)光二極管的發(fā)光效率，也有利于其抗靜電能力的提升。

技術領域

本發(fā)明涉及GaN基發(fā)光二極管技術領域，特別涉及一種GaN基發(fā)光二極管外延片及其制備方法、發(fā)光二極管。

背景技術

現(xiàn)階段，GaN基發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，簡稱：LED)由于其高效，節(jié)能，環(huán)保等優(yōu)勢，已經(jīng)大量應用于固態(tài)照明領域以及顯示領域，得到了廣泛應用。多量子阱結(jié)構作為GaN基發(fā)光二極管發(fā)光的核心區(qū)域，由此也受到了廣泛研究。

其中，多量子阱結(jié)構一般由InGaN量子阱層和GaN量子壘層交替層疊而成。傳統(tǒng)的最后一個量子壘層是與前面量子壘層一樣重復的GaN層，其與EBL電子阻擋層會產(chǎn)生較大的晶格失配和能帶變化，能帶的突變會在最后一個量子壘層部分形成一個勢壘尖峰，不利于空穴的注入，影響發(fā)光效率。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明的目的是提供一種GaN基發(fā)光二極管外延片及其制備方法、發(fā)光二極管，旨在解決背景技術當中的至少一個技術問題。

根據(jù)本發(fā)明實施例當中的一種GaN基發(fā)光二極管外延片，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的周期性結(jié)構；

其中，最后一個生長的量子壘層為復合量子壘層，所述復合量子壘層包括依次生長的InN子層、InAlGaN子層和AlN子層，所述InAlGaN子層的In組分沿外延生長方向漸變降低，且所述InAlGaN子層的Al組分沿外延生長方向漸變升高。

優(yōu)選地，所述AlN子層的生長溫度高于所述InN子層的生長溫度，所述InAlGaN子層的生長溫度漸變升高。

優(yōu)選地，所述InAlGaN子層的生長溫度從所述InN子層的生長溫度漸變升高至所述AlN子層的生長溫度，所述InN子層的生長溫度為820～860℃，所述AlN子層的生長溫度為870～920℃。

優(yōu)選地，所述InAlGaN子層的In組分沿外延生長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。

優(yōu)選地，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。

優(yōu)選地，所述復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。

優(yōu)選地，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；