生长在Cu衬底的LED外延片及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种生长在Cu衬底的LED外延片，包括Cu衬底、AlN缓冲层、U-GaN薄膜层、N-GaN薄膜层、InGaN/GaN多量子阱层和P-GaN薄膜，所述AlN缓冲层、U-GaN薄膜层、N-GaN薄膜层、InGaN/GaN多量子阱层和P-GaN薄膜依次生长在Cu衬底上。本发明专利技术在金属Cu新型衬底上采用低温生长工艺外延生长GaN薄膜，获得了高质量LED外延片；采用的金属Cu衬底，生长工艺简单、价格便宜，可大幅度降低器件的制造成本；通过选择合适的晶体取向，Cu(111)衬底上获得的高质量GaN外延薄膜，可大幅度提高氮化物器件如光电探测器的效率。

【技术实现步骤摘要】
生长在Cu衬底的LED外延片及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种LED外延片，特别是涉及一种生长在Cu衬底的LED外延片及其制备方法和应用。
技术介绍
发光二极管(LED)作为一种新型固体照明光源和绿色光源，具有体积小、耗电量低、环保、使用寿命长、高亮度、低热量以及多彩等突出特点，在室外照明、商业照明以及装饰工程等领域都具有广泛的应用。当前，在全球气候变暖问题日趋严峻的背景下，节约能源、减少温室气体排放成为全球共同面对的重要问题。以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济，将成为经济发展的重要方向。在照明领域，LED发光产品的应用正吸引着世人的目光，LED作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势，二十一世纪将是以LED为代表的新型照明光源的时代。但是现阶段LED的应用成本较高，发光效率较低，这些因素都会大大限制LED向高效节能环保的方向发展。III族氮化物GaN在电学、光学以及声学上具有极其优异的性质，近几年受到广泛关注。GaN是直接带隙材料，且声波传输速度快，化学和热稳定性好，热导率高，热膨胀系数低，击穿介电强度高，是制造高效的LED器件的理想材料。目前，GaN基L本文档来自技高网...

【技术保护点】
生长在Cu衬底的LED外延片，其特征在于，包括Cu衬底、AlN缓冲层、U‑GaN薄膜层、N‑GaN薄膜层、InGaN/GaN多量子阱层和P‑GaN薄膜，所述AlN缓冲层、U‑GaN薄膜层、N‑GaN薄膜层、InGaN/GaN多量子阱层和P‑GaN薄膜依次生长在Cu衬底上。

【技术特征摘要】
1.生长在Cu衬底的LED外延片，其特征在于，包括Cu衬底、AlN缓冲层、U-GaN薄膜层、N-GaN薄膜层、InGaN/GaN多量子阱层和P-GaN薄膜，所述AlN缓冲层、U-GaN薄膜层、N-GaN薄膜层、InGaN/GaN多量子阱层和P-GaN薄膜依次生长在Cu衬底上。2.如权利要求1所述的生长在Cu衬底的LED外延片，其特征在于，所述Cu衬底以(111)晶面为外延面，晶体外延取向关系为AlN[ll-20]//Cu[l-10]。3.如权利要求1所述的生长在Cu衬底的LED外延片，其特征在于，所述AlN缓冲层厚度为IOOnm ;所述U-GaN薄膜层厚度为200_350nm ;所述N-GaN薄膜层厚度为4000-5000nm ；所述InGaN/GaN多量子阱层中，InGaN阱层厚度为3_5nm，GaN垒层厚度为10_15nm，周期数为5-10 ;所述P-GaN薄膜厚度为300_400nm。4.权利要求1所述生长在Cu衬底的LED外延片的制备方法，其特征在于，包括: 1)衬底以及其晶向的选取:米用Cu衬底，以(111)面为外延面，晶体外延取向关系为:AlN[ll-20]//Cu[l-10]； 2)衬底表面处理:对Cu衬底表面进行抛光、清洗以及退火处理； 3)在步骤2)处理后的Cu衬底上依次进行AlN缓冲层、U-GaN薄膜层、N-GaN薄膜层、InGaN/GaN多量子阱层和P-GaN薄膜的外延生长，即得所述生长在Cu衬底的LED外延片。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中抛光处理是将Cu衬底表面用金刚石泥浆进行抛光至没有划痕后，再采用化学机械抛光的方法进行抛光处理；所述清洗处理是将Cu衬底放入去离子水中室温下超声清洗3-5min后，再依次经过丙酮、乙醇洗涤，最后用高纯干燥氮气吹干；所述退火处理是...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国强，
申请(专利权)人：广州市众拓光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44