[發明專利]發光二極管外延片及其制備方法、LED

在審

• 申請號: 202310627316.2
• 申請日: 2023-05-31
• 公開（公告）號: CN116364819A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 鄭文杰;程龍;高虹;劉春楊;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: H01L33/04
• 分類號: H01L33/04;H01L33/06;H01L33/00;H01L33/14
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 李素蘭

本發明公開了一種發光二極管外延片及其制備方法、LED，所述發光二極管外延片包括襯底及依次層疊于所述襯底上的緩沖層、N型GaN層、多量子阱層、調控層、P型GaN層；所述調控層包括依次層疊在所述多量子阱層上的AlN層、Alsubgt;a/subgt;Insubgt;b/subgt;Gasubgt;1?a?b/subgt;N層、Ysubgt;1?c/subgt;Alsubgt;c/subgt;N層、GaN/BN超晶格層。本發明提供的發光二極管外延片既能夠調控勢壘高度、晶格常數和空穴注入效率，有效提升發光二極管的光效。

技術領域

本發明涉及光電技術領域，尤其涉及一種發光二極管外延片及其制備方法、LED。

背景技術

近年來，以GaN為代表的III族氮化物半導體材料，以其優越的光電特性，成為全世界研究的熱點。GaN基高亮度LED中N型GaN的生長、量子阱結構的設計、P型GaN載流子濃度的高低對其光電性能有著重要影響。外延生長的P型GaN通常表現出高阻特性，其中的載流子濃度較低，不利于金屬與P型GaN之間形成歐姆接觸，因此限制了GaN的應用。

由于GaN基材料固有的極化效應，產生的斯塔克效應會導致多量子阱中能帶彎曲，減少了波函數的重合，從而減少了空穴與電子的有效復合效率，同時隨著Al組分增加勢壘高度增加帶來晶格失配增大和晶格缺陷增加，而且由于電子阻擋層在一方面阻擋了量子阱中電子溢流，但另一方面也減少了來自P型GaN層中空穴的注入效率，進一步的減少了發光效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種發光二極管外延片，其調控層能夠調控勢壘高度、晶格常數和空穴注入效率，有效提升發光二極管的光效。

本發明所要解決的技術問題還在于，提供一種發光二極管外延片的制備方法，其工藝簡單，能夠穩定制得發光效率良好的發光二極管外延片。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種發光二極管外延片，包括襯底及依次層疊于所述襯底上的緩沖層、N型GaN層、多量子阱層、調控層、P型GaN層；

所述調控層包括依次層疊在所述多量子阱層上的AlN層、Al_aIn_bGa_1-a-bN層、Y_1-cAl_cN層、GaN/BN超晶格層，其中，0＜c＜a＜1，0＜b＜1。

在一種實施方式中，所述AlN層、Al_aIn_bGa_1-a-bN層與Y_1-cAl_cN層中Al組分含量依次逐漸遞減，所述AlN層的Al組分含量＞所述Al_aIn_bGa_1-a-bN層的Al組分含量＞所述Y_1-cAl_cN層的Al組分含量。

優選地，所述AlN層、Al_aIn_bGa_1-a-bN層與Y_1-cAl_cN層中Al組分含量依次遞減的幅度為0.01~0.1。

在一種實施方式中，所述Al_aIn_bGa_1-a-bN層中，Al組分含量沿生長方向依次遞減；

所述Y_1-cAl_cN層中，Al組分含量沿生長方向依次遞增。

優選地，所述Al_aIn_bGa_1-a-bN層中，Al組分含量沿生長方向依次遞減的幅度為0.001~0.004；

所述Y_1-cAl_cN層中，Al組分含量沿生長方向依次遞增的幅度為0.001~0.004。