一种Si基GaN的LED结构及其制作方法技术

一种Si基GaN的LED结构及其制作方法，该其结构依次包括Si衬底、第一高温AlN、组分渐变AlGaN或AlN/GaN超晶格、第二高温AlN、GaN非掺杂层、P型接触层、高温P型GaN层、P型电子阻挡层、多量子阱层、N型GaN层；所述第一高温AlN、组分渐变AlGaN或AlN/GaN超晶格、第二高温AlN4组成的三明治结构缓冲层。本发明专利技术中三明治缓冲层结构以夹心层形成裂纹的形式来缓解结构材料与Si衬底之间的晶格失配和热失配，同时在衬底剥离之后，在P型GaN表面形成光线的漫反射区从而有效提高氮化镓基发光二极管的发光效率。

【技术实现步骤摘要】
一种Si基GaN的LED结构及其制作方法
本专利技术涉及LED(LightEmittingDiode，发光二极管)制造领域，更具体的说是涉及一种Si(硅)衬底氮化镓GaN基LED结构及其制作方法。
技术介绍
随着进入21世纪以来节能环保这一新兴概念也在LED(LightEmittingDiode，发光二极管)行业开始升温。而以GaN(氮化镓)基LED为基础器件的白光LED技术也得到了迅猛发展。以GaN蓝光LED芯片作为激发源的白光LED单灯光源效率已达到130流明/瓦以上，远远超过了普通节能灯的光效，LED技术已开始全面进入通用照明市场。随着GaN基LED应用范围的进一步扩大，对LED器件发光效率的要求也越来越高，各种新的外延方法、新的芯片制作工艺、新的器件结构不断推陈出新，或者是提升现有结构的利用效率，以此来达到不断提升GaNLED出光效率和出光特性的目的。目前，在现有技术中，一种主要的提高出光效率的方法是在LED最表面制备一层毛化的表面以减小GaN材料与空气界面的全反射。但是需要额外的工艺处理步骤。对于垂直结构的LED，工艺步骤就更加繁琐。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Si基GaN的LED结构，其特征在于：该其结构依次包括Si衬底(1)、第一高温AlN(2)、组分渐变AlGaN或AlN/GaN超晶格(3)、第二高温AlN(4)、GaN非掺杂层(5)、P型接触层(6)、高温P型GaN层(7)、P型电子阻挡层(8)、多量子阱层(9)、N型GaN层(10)；所述第一高温AlN(2)、组分渐变AlGaN或AlN/GaN超晶格(3)、第二高温AlN4组成的三明治结构缓冲层。

【技术特征摘要】
1.一种硅衬底氮化镓基发光二极管结构，其特征在于:该结构依次包括Si衬底(1)、由第一高温AlN(2)、组分渐变AlGaN或AlN/GaN超晶格(3)、第二高温AlN(4)组成的三明治结构缓冲层、GaN非掺杂层(5)、P型接触层(6)、高温P型GaN层(7)、P型电子阻挡层(8)、多量子阱层(9)、N型GaN层(10)。2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于：高温AlN生长厚度为60‐100nm，生长温度为1050‐1150℃，生长压力50‐200torr；三明治结构中的上下两层生长条件一致；三明治夹心层的渐变组分AlGaN的Al组分由1渐变至0，或者AlN/GaN超晶格参数为2nm/2nm，20‐30个周期；夹心层总厚度在1um以内；所述的GaN非掺杂层(5)厚度为1‐1.2μm，生长温度在1000‐1200℃之间，压力在100‐600Torr之间，Ⅴ/Ⅲ比为100‐3000；所述的P型接触层(6)厚度为5‐20nm，生长温度在850‐1050℃之间，生长时间为1‐10min，压力在100‐500Torr之间，Ⅴ/Ⅲ比为1000‐20000；所述的高温P型GaN层(7)生长温度在850‐950℃之间，生长时间为5‐30min，压力在100‐500Torr之间，Ⅴ/Ⅲ比为300‐5000；所述的P型电子阻挡层(8)为生长厚度为20‐70nm的P型AlGaInN层，生长温度在700‐1100℃之...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智勇，张杨，杨翠柏，杨光辉，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11