本发明专利技术公开了一种发光二极管外延片及其制作方法，属于半导体技术领域。外延片包括：衬底、以及在衬底上向上生长的成核层、缓冲层、未掺杂的GaN层、n型层、多量子阱层、第一p型GaN层、第二p型GaN层、电子阻挡层和p型层，电子阻挡层的厚度为50～150nm，第一p型GaN层的生长温度为600～800℃、生长压力为400～800Torr，第二p型GaN层的生长温度为800～1000℃、生长压力为50～500Torr。本发明专利技术通过设置高压低温生长的第一p型GaN层，提供了空穴的注入通道，从而提高空穴的注入效率，低压高温生长的第二p型GaN层提高了晶体质量，限制了电子阻挡层的厚度，增加了空穴的注入效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体
，特别涉及。
技术介绍
GaN(氮化镓)是第三代宽禁带半导体材料的典型代表，其优异的高热导率、耐高温、耐酸碱、高硬度等特性，使其被广泛地被用于蓝、绿、紫外发光二极管。GaN基发光二极管的核心组件是芯片，芯片包括外延片和设于外延片上的电极。GaN基发光二极管外延片一般包括衬底、以及在衬底上依次向上生长的缓冲层、未掺杂的GaN层、η型层、多量子阱层和P型层。由于η型层的电子迁移率比较高，容易引起电子溢流，为了降低电子溢流现象，现有技术中一般是在多量子阱层和P型层之间设置一层厚度为100?800nm的高温AlGaN电子阻挡层。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题:电子阻挡层在降低电子溢流现象的同时，也使得空穴跃迁到多量子阱层的难度增大，影响了空穴的注入效率，并且其高温的生长条件会损害多量子阱层的活性，降低外延片的发光效率。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了。所述技术方案如下:—方面，本专利技术实施例提供了一种发光二极管外延片，所述外延片包括衬底、以及在所述衬底上向上生长的成核层、未掺杂的GaN层、η型层、多量子阱层、电子阻挡层和P型层，所述电子阻挡层的厚度为50?150nm，所述外延片还包括第一 ρ型GaN层和生长在所述第一 P型GaN层上的第二 ρ型GaN层，所述第一 ρ型GaN层和所述第二 ρ型GaN层位于所述多量子阱层和所述电子阻挡层之间，所述第一 P型GaN层的生长温度为600?800°C、生长压力为400?800Torr，所述第二 ρ型GaN层的生长温度为800?1000°C、生长压力为50 ?500Torr。优选地，所述第一 P型GaN层和所述第二 P型GaN层的厚度均为10?50nm。进一步地，所述外延片还包括生长在所述第一 P型GaN层上的厚度为I?30nm的插入层，所述插入层为周期结构，每个周期包括InGaN层和AlInGaN层，所述插入层各周期结构中的AlInGaN层的Al的组分含量是电子阻挡层的Al的组分含量的1.1?1.5倍。更进一步地,所述外延片包括η个第一 ρ型GaN层和η个与所述第一 P型GaN层交替生长的所述插入层，其中，I < η < 50。具体地，所述η个第一 P型GaN层和所述η个插入层的总厚度为11?80nm具体地，所述插入层的生长温度为600?1000°C，生长压力为50?800Torr。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种发光二极管外延片的制作方法，所述方法包括:提供一衬底；在所述衬底上依次生长成核层、未掺杂的GaN层、η型层和多量子阱层；在温度为600~800°C、压力为400~800Torr的环境下，在所述多量子阱层上生长第一 ρ型GaN层；在温度为800~1000°C、压力为50~500Torr的环境下，在所述第一 P型GaN层上生长第二 P型GaN层；在所述第二 ρ型GaN层上生长所述厚度为50~150nm的电子阻挡层；在所述电子阻挡层上生长ρ型层。进一步地，在所述第一 ρ型GaN层上生长第二 ρ型GaN层之前，所述方法还包括:[0021 ] 在所述第一 ρ型GaN层上生长厚度为I~30nm的插入层，所述插入层为周期结构，每一周期包括InGaN层和AlInGaN层，且所述插入层各周期结构中的AlInGaN层的Al的组分含量是电子阻挡层的Al的组分含量的1.1~1.5倍；在所述插入层上生长所述第二 ρ型GaN层。更进一步地，所述在所述多量子阱层上生长第一 P型GaN层，在所述第一 ρ型GaN层上生长插入层，具体包括:在所述多量子阱层上生长η个第一 ρ型GaN层和η个插入层，所述η个第一 ρ型GaN层和η个插入层相互交替生长，其中，I≤η≤50。具体地，在温度为600~1000°C、压力为50~800Torr的环境下，在所述第一 ρ型GaN层上生长插入层。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是:通过设置第一 ρ型GaN层,第一 ρ型GaN层的600~800°C的低温生长环境不会影响多量子阱层的活性，有利于多量子阱层的发光；第一 P型GaN层400~SOOTorr高压生长环境使得第一P型GaN层的纵向生长速度较快，在生长过程中呈三维立体生长；低温高压的共同作用使得第一 P型GaN层的晶体颗粒较大，并且会在大颗粒的晶体之间产生较多的界面缺陷，这些缺陷可以成为空穴的注入通道，有利于提高空穴的注入效率，增强了光效；采用800~1000°C的高温和50~500Torr的低压生长的第二 ρ型GaN层，高温低压使得第二P型GaN层在第一 ρ型GaN层上更容易铺展，能够有效填平第一 ρ型GaN层的与第二 ρ型GaN层接触面的缺陷，有利于在第二 ρ型GaN层上生长较高质量的电子阻挡层和P型层，提高了晶体质量，进一步增加了光效；并且限制了电子阻挡层的厚度为50~150nm，在抑制电子溢流的同时，降低了对空穴跃迁到多量子阱层的难度，增加了空穴的注入效率。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一提供的一种发光二极管外延片的结构示意图； 图2是本专利技术实施例二提供的一种发光二极管外延片的制作方法流程图。【具体实施方式】为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例一本专利技术实施例提供了一种发光二极管外延片，参见图1，该外延片包括:衬底11、以及在衬底11上向上生长的成核层12、未掺杂的GaN层14、n型层15、多量子讲层16、第一P型GaN层171、第二 ρ型GaN层172、电子阻挡层18和ρ型层19。电子阻挡层18的厚度为50~150nm，第一 ρ型GaN层171的生长温度为600~800°C、生长压力为400~800Torr，第二 P型GaN层172的生长温度为800~1000°C、生长压力为50~500Torr。具体地，第一 ρ型GaN层171和第二 ρ型GaN层172的厚度均为10~50nm。厚度小于10nm，会影响第一 ρ型GaN层171、第二 ρ型GaN层172的效果，厚度大于50nm，会增加晶体生长的难度和晶体的质量。优选地，外延片还包括生长在第一 ρ型GaN层171上的厚度为I~30nm的插入层20，插入层20为周期结构，每个周期包括InGaN层和AlInGaN层，插入层20各周期结构中的AlInGaN层的Al的组分含量是电子阻挡层18的Al的组分含量的1.1~1.5倍。由于插入层20较薄，空穴可以轻易穿过插入层20，又由于AlInGaN层的Al的组分含量高于电子阻挡层18的Al的组分含量，则其势垒较高，第一 P型GaN层171的势垒低于插入层20的势垒，则空穴可以快速地从高势垒层跃迁到低势垒层，从而空穴不会被第一 P型GaN层171中的缺陷捕获，提闻了空穴的注入率。可选地，插入层20各周期结构中的AlInGaN层的Al的组分含量可以是相同的，也可以是渐变的。进一步地,外延片包括η个第一 ρ型G本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发光二极管外延片，所述外延片包括衬底、以及在所述衬底上向上生长的成核层、未掺杂的GaN层、n型层、多量子阱层、电子阻挡层和p型层，其特征在于，所述电子阻挡层的厚度为50～150nm，所述外延片还包括第一p型GaN层和生长在所述第一p型GaN层上的第二p型GaN层，所述第一p型GaN层和所述第二p型GaN层位于所述多量子阱层和所述电子阻挡层之间，所述第一p型GaN层的生长温度为600～800℃、生长压力为400～800Torr，所述第二p型GaN层的生长温度为800～1000℃、生长压力为50～500Torr。
【技术特征摘要】
1.一种发光二极管外延片，所述外延片包括衬底、以及在所述衬底上向上生长的成核层、未掺杂的GaN层、η型层、多量子阱层、电子阻挡层和P型层，其特征在于，所述电子阻挡层的厚度为50~150nm,所述外延片还包括第一 p型GaN层和生长在所述第一 p型GaN层上的第二 P型GaN层，所述第一 P型GaN层和所述第二 P型GaN层位于所述多量子阱层和所述电子阻挡层之间，所述第一 P型GaN层的生长温度为600~800°C、生长压力为400~800Torr，所述第二 P型GaN层的生长温度为800~1000°C、生长压力为50~500Torr。2.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于，所述第一P型GaN层和所述第二 P型GaN层的厚度均为10~50nm。3.根据权利要求1或2所述的外延片，其特征在于，所述外延片还包括生长在所述第一 P型GaN层上的厚度为I~30nm的插入层，所述插入层为周期结构，每个周期包括InGaN层和AlInGaN层，所述插入层各周期结构中的AlInGaN层的Al的组分含量是电子阻挡层的Al的组分含量的1.1~1.5倍。4.根据权利要求3所述的外延片，其特征在于，所述外延片包括η个第一P型GaN层和η个与所述第一 P型GaN层交替生长的所述插入层，其中，1≤η≤50。5.根据权利要求4所述的外延片，其特征在于，所述η个第一P型GaN层和所述η个插入层的总厚度为11~80nm。6.根据权利要求3所述的外延片，其特征在于，所述插入层的生长温度为600~1000°C，生长压力为5O~...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭炳磊，王群，胡加辉，童吉楚，陶章峰，魏世祯，
申请(专利权)人：华灿光电苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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