低吸收LED外延结构制造技术

技术编号:12455187 阅读:99 留言:0更新日期:2015-12-04 19:25
本实用新型专利技术提供一种低吸收LED外延结构,所述低吸收LED外延结构从下向上依次包括:衬底,N型GaN层,MQW有源层,P型层;所述P型层从下到上依次包括:P型电子阻挡层,P型GaN层,P型InGaN接触层;其中,所述P型层的厚度取值范围为50nm~100nm。本实用新型专利技术的低吸收LED外延结构,其P型层的厚度取值范围降为50nm~100nm,降低了P型层对光的吸收,从而提高LED芯片的发光亮度;同时,由于P型层厚度减薄,相比旧的LED外延片制造工艺,其单炉生长时间减少,产能提升10%以上。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体发光器件
,尤其涉及一种低吸收LED外延结构
技术介绍
发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)作为一种高效、环保和绿色新型固态照 明光源,具有体积小、重量轻、寿命长、可靠性高及使用功耗低等优点,使其得以广泛应用。 特别地,随着LED行业的迅猛发展,LED在照明领域的应用所占比例越来越高。随着大功率 LED芯片在照明领域广泛应用,对大功率LED芯片发光效率要求与日倶增。 传统的LED芯片其P型层的厚度一般在200nm~300nm,因此,其发光效果并不理想。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种低吸收LED外延结构。 为了实现上述目的,本技术一实施方式提供一种低吸收LED外延结构,所述 低吸收LED外延结构从下向上依次包括: 衬底,N型GaN层,MQW有源层,P型层; 所述P型层从下到上依次包括:P型电子阻挡层,P型GaN层,P型InGaN接触层; 其中,所述P型层的厚度取值范围为50nm~100nm。 作为本实施方式的进一步改进,所述P型层的厚度为65nm。 作为本实施方式的进一步改进,所述P型电子阻挡层的厚度取值范围为: 30nm~60nm,所述P型GaN层的厚度取值范围为:15nm~30nm,所述P型InGaN接触层的厚度 取值范围为:5nm~10nm〇 作为本实施方式的进一步改进,所述P型电子阻挡层,P型GaN层,P型InGaN接触 层的厚度比为8 :4 :1。 作为本实施方式的进一步改进,所述P型电子阻挡层,P型GaN层,P型InGaN接触 层的厚度分别为40nm,20nm,5nm〇 作为本实施方式的进一步改进,所述P型电子阻挡层为P型超晶格GaN/p-InAlGaN 电子阻挡层,所述GaN与InAlGaN的厚度比为1 :2。 与现有技术相比,本技术的有益效果是:本技术的低吸收LED外延结构, 其P型层的厚度取值范围降为50nm~100nm,降低了 P型层对光的吸收,从而提高LED芯片 的发光亮度;同时,由于P型层厚度减薄,相比旧的LED外延片制造工艺,其单炉生长时间减 少,产能提升10%以上。【附图说明】 图1是本技术一实施方式中低吸收LED外延结构的结构示意图; 图2是本技术另一实施方式中低吸收LED外延结构的结构示意图; 图3是本技术一实施方式中低吸收LED外延结构的制备方法的流程示意图。【具体实施方式】 以下将结合附图所示的【具体实施方式】对本技术进行详细描述。但这些实施方 式并不限制本技术,本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或 功能上的变换均包含在本技术的保护范围内。 如图1所示,本技术提供的低吸收LED外延结构,低吸收LED外延结构从下向 上依次包括:衬底10, N型GaN层20, MQW有源层30, P型层40。 本技术一实施方式中,衬底10的材料为蓝宝石衬底,当然,在本技术的 其他实施方式中,衬底10也可以为其他衬底材料,如Si、SiC等。 本技术一实施方式中,N型GaN层20为高温N型GaN层。 本技术一实施方式中,MQW有源层30为多量子阱发光层。 本技术的P型层40的厚度取值范围为50nm~100nm。本技术优选实施方 式中,P型层40的厚度为65nm〇 本技术具体示例中,P型层40从下到上依次包括:P型电子阻挡层41,P型GaN 层42, P型InGaN接触层43。 其中,P型电子阻挡层41的厚度取值范围为:30nm~60nm,P型GaN层42的厚度 取值范围为:15nm~30nm,P型InGaN接触层43的厚度取值范围为:5nm~10nm〇 本技术一优选实施方式中,P型电子阻挡层41,P型GaN层42, P型InGaN接 触层43的厚度比为8 :4 :1。 本技术一优选实施方式中,P型电子阻挡层41,P型GaN层42,P型InGaN接 触层43的厚度分别为40nm,20nm,5nm〇 本技术一具体示例中,P型电子阻挡层41为P型超晶格GaN/p-InAlGaN电子 阻挡层,所述GaN与InAlGaN的厚度比为1 :2。 本技术一实施方式中,P型GaN层42为高温P型GaN层。 本技术一实施方式中,P型InGaN接触层43为高浓度Mg掺杂P型InGaN接 触层,其中,Mg原子掺杂浓度大于1E21 cm3。 上述实施方式中,将所述P型层的厚度取值范围降为50nm~100nm,降低了所述P型 层对光的吸收,从而提高LED芯片的发光亮度。 如图2所示,图1所示低吸收LED外延结构的基础上,本技术一实施方式中, 所述低吸收LED外延结构还包括:生长于衬底10和N型GaN层20之间的成核层51。 其中,成核层51优选低温GaN成核层,并将TMGa作为Ga源。 如图2,图1所示低吸收LED外延结构的基础上,本技术一实施方式中,所述低 吸收LED外延结构还包括:生长于衬底10和N型GaN层20之间的氮化物缓冲层52。 氮化物缓冲层52可为GaN缓冲层或AlN缓冲层;当然,在本技术的其他实施 方式中,GaN缓冲层还可以包括高温条件下生长的高温GaN缓冲层和低温条件下生长的低 温GaN缓冲层,在此不做详细赘述。 如图2所示,图1所示低吸收LED外延结构的基础上,本技术一实施方式中, 所述低吸收LED外延结构还包括:生长于衬底10和N型GaN层20之间的非故意掺杂GaN 层53。 当然,在本技术的其他实施方式中,上述成核层51、氮化物缓冲层52、非故意 掺杂GaN层53还可以任意组合加入到低吸收LED外延结构中,例如:低吸收LED外延结构 从下向上依次包括:衬底10、成核层51、氮化物缓冲层52、非故意掺杂GaN层53、N型GaN 层20、MQW有源层30、P型层40,在此不做详细赘述。 结合图3所示,本技术一实施方式中,公开一种低吸收LED外延结构的制备方 法,所述方法包括: Sl、提供一衬底; S2、在所述衬底上生长N型GaN层; S3、在所述N型GaN层上生长MQW有源层; S4、在所述MQW有源层上生长P型层; 所述步骤S4具体包括: S41、在所述MQW有源层上生长P型电子阻挡层; S42、在所述P型电子阻挡层上生长P型GaN层; S42、在所述P型GaN层上P型InGaN接触层。 其中,所述P型层的厚度取值范围为50nm~100nm。 本技术优选实施方式中,所述P型层的厚度为65nm。 本技术具体示例中,所述P型电子阻挡层的厚度取值范围为:30nm~60nm,所 述P型GaN层的厚度取值范围为:15nm~30nm,所述P型InGaN接触层的厚度取值范围为: 5nm~10nm〇 本技术一优选实施方式中,所述P型电子阻挡层,所述P型GaN层,所述P型 InGaN接触层的厚度比为当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低吸收LED外延结构,其特征在于,所述低吸收LED外延结构从下向上依次包括:衬底,N型GaN层,MQW有源层,P型层;所述P型层从下到上依次包括:P型电子阻挡层,P型GaN层,P型InGaN接触层;其中,所述P型层的厚度取值范围为50nm~100nm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘恒山陈立人冯猛刘慰华
申请(专利权)人:聚灿光电科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:江苏;32

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