The invention discloses a method for preparing a light-emitting diode epitaxial wafer, belonging to the semiconductor photoelectric field. When the active layer is grown, it is divided into the first sub layer, the second sub layer and the three sub layer. The growth temperature of GaN barrier layer in the first sub-layer is the same as that of InGaN well layer to avoid the decomposition and loss of InGaN component in InGaN well layer at high temperature, and to ensure that there are enough In-rich regions in InGaN well layer, thus ensuring the number of electrons compounded in InGaN well layer. At the same time, the growth temperature of GaN barrier layer in the second and third sub-layers increases gradually on the basis of the growth temperature of GaN barrier layer in the first sub-layer, which can improve the overall quality of active layer while guaranteeing the content of In component in InGaN well layer. Furthermore, the generation of GaN barrier layer in active layer can be carried out under the condition of mixed gas including H2. Long, avoid excessive crystal defects under low-temperature growth conditions, and ultimately get more In-rich active layer, improve the luminescence efficiency of light-emitting diodes.
【技术实现步骤摘要】
一种发光二极管外延片的制备方法
本专利技术涉及半导体光电领域,特别涉及一种发光二极管外延片的制备方法。
技术介绍
发光二极管是一种可以把电能转化成光能的半导体二极管,具有体积小、寿命长、功耗低等优点,目前被广泛应用于汽车信号灯、交通信号灯、显示屏以及照明设备。而外延片是制作发光二极管的基础结构,外延片的结构包括衬底及在衬底上生长出的外延层。其中,外延层的结构主要包括:依次生长在衬底上的GaN缓冲层、未掺杂的GaN层、N型GaN层、有源层及P型GaN层,有源层通常包括交替层叠的InGaN阱层与GaN垒层。而在有源层的生长过程中,为了保证有源层的生长质量。通常InGaN阱层与GaN垒层采用不同的温度进行生长,其中GaN垒层的生长温度较InGaN阱层高出许多。但GaN垒层较高的生长温度会导致InGaN阱层中的In分解流失,导致InGaN阱层的势垒升高,进而影响到电子在InGaN阱层中与空穴的复合,最终影响发光二极管的发光效率。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种发光二极管外延片的制备方法,能够提高发光二极管的发光效率。所述技术方案如下:本专利技术实施例提供了一种发光二极管外延片的制备方法,所述制备方法包括:提供一衬底;在所述衬底上生长GaN缓冲层;在所述GaN缓冲层上生长未掺杂GaN层;在所述未掺杂GaN层上生长N型GaN层;在所述N型GaN层上生长有源层,所述有源层包括依次层叠的第一子层、第二子层、第三子层;在所述有源层上生长电子阻挡层;在所述电子阻挡层上生长P型GaN层,其中,所述第一子层、所述第二子层、所述第三子层均包括交替层叠的InGaN阱层与GaN垒 ...
【技术保护点】
1.一种发光二极管外延片的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:提供一衬底;在所述衬底上生长GaN缓冲层;在所述GaN缓冲层上生长未掺杂GaN层;在所述未掺杂GaN层上生长N型GaN层;在所述N型GaN层上生长有源层,所述有源层包括依次层叠的第一子层、第二子层、第三子层;在所述有源层上生长电子阻挡层;在所述电子阻挡层上生长P型GaN层,其中,所述第一子层、所述第二子层、所述第三子层均包括交替层叠的InGaN阱层与GaN垒层,所述第一子层中InGaN阱层的生长温度、所述第二子层中InGaN阱层的生长温度与所述第三子层中InGaN阱层的生长温度相同,所述第一子层中GaN垒层的生长温度采用所述第一子层中InGaN阱层的生长温度,所述第二子层中GaN垒层的生长温度大于第一子层中GaN垒层的生长温度,所述第三子层中GaN垒层的生长温度大于所述第二子层中GaN垒层的生长温度,所述第一子层中的GaN垒层、所述第二子层中的GaN垒层与所述第三子层中的GaN垒层均在包括有H2的气体氛围下生长。
【技术特征摘要】
1.一种发光二极管外延片的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:提供一衬底;在所述衬底上生长GaN缓冲层;在所述GaN缓冲层上生长未掺杂GaN层;在所述未掺杂GaN层上生长N型GaN层;在所述N型GaN层上生长有源层,所述有源层包括依次层叠的第一子层、第二子层、第三子层;在所述有源层上生长电子阻挡层;在所述电子阻挡层上生长P型GaN层,其中,所述第一子层、所述第二子层、所述第三子层均包括交替层叠的InGaN阱层与GaN垒层,所述第一子层中InGaN阱层的生长温度、所述第二子层中InGaN阱层的生长温度与所述第三子层中InGaN阱层的生长温度相同,所述第一子层中GaN垒层的生长温度采用所述第一子层中InGaN阱层的生长温度,所述第二子层中GaN垒层的生长温度大于第一子层中GaN垒层的生长温度,所述第三子层中GaN垒层的生长温度大于所述第二子层中GaN垒层的生长温度,所述第一子层中的GaN垒层、所述第二子层中的GaN垒层与所述第三子层中的GaN垒层均在包括有H2的气体氛围下生长。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在生长所述有源层中InGaN阱层时,向反应室内通入NH3及N2;在生长所述有源层中GaN垒层时,向反应室内通NH3、N2及H2。3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,生长所述有源层的GaN垒层时,向所述反应室内通入的N2与H2的流量比值为2:1~5:1。4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,生长...
【专利技术属性】
技术研发人员:从颖,姚振,胡加辉,李鹏,
申请(专利权)人:华灿光电浙江有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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