一种发光二极管外延片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种发光二极管外延片及其制备方法，属于半导体技术领域。外延片包括衬底以及依次层叠在衬底上的缓冲层、未掺杂氮化镓层、N型氮化镓层、应力调控层、多量子阱层、电子阻挡层和P型氮化镓层，应力调控层包括多个第一子层和多个第二子层，多个第一子层和多个第二子层交替层叠设置，多个第一子层和多个第二子层的组成元素均包括铟元素、铝元素和氮元素，各个第一子层中铟元素的含量相同，各个第二子层中铟元素的含量相同，第二子层中铟元素的含量与第一子层中铟元素的含量不同。本发明专利技术可释放晶格失配产生的应力，改善多量子阱层的生长质量，降低有源层的极化效应，有利于电子和空穴在多量子阱层中复合发光，提高发光二极管的发光效率。

【技术实现步骤摘要】
一种发光二极管外延片及其制备方法
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种发光二极管外延片及其制备方法。
技术介绍
发光二极管(英文：LightEmittingDiode，简称：LED)是利用半导体的PN结电致发光原理制成的一种半导体发光器件。外延片是发光二极管制备过程中的初级成品。现有的外延片包括蓝宝石衬底以及依次层叠在蓝宝石衬底上的缓冲层、未掺杂氮化镓层、N型氮化镓层、多量子阱层、电子阻挡层和P型氮化镓层。其中，多量子阱层包括多个量子阱和多个量子垒，多个量子阱和多个量子垒交替层叠设置，量子阱为铟镓氮层，量子垒为氮化镓层。当注入电流时，N型氮化镓层提供的电子和P型氮化镓层提供的空穴注入多量子阱层复合发光。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：衬底的材料通常采用蓝宝石或者硅，蓝宝石(或者硅)与氮化镓之间存在较大的晶格失配，晶格失配产生的应力会从外延片的底部累积到多量子阱层，同时晶格失配引入的位错和缺陷也会延伸到多量子阱层，造成多量子阱层的生长质量较差，产生极化效应，造成多量子阱层的电子波函数交叠减弱，影响电子和空穴的复合效率，降低发光二极管的发光效率。专本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光二极管外延片，所述发光二极管外延片包括衬底以及依次层叠在所述衬底上的缓冲层、未掺杂氮化镓层、N型氮化镓层、多量子阱层、电子阻挡层和P型氮化镓层，其特征在于，所述发光二极管外延片还包括应力调控层，所述应力调控层设置在所述N型氮化镓层和所述多量子阱层之间，所述应力调控层包括多个第一子层和多个第二子层，所述多个第一子层和所述多个第二子层交替层叠设置，所述多个第一子层和所述多个第二子层的组成元素均包括铟元素、铝元素和氮元素，各个所述第一子层中铟元素的含量相同，各个所述第二子层中铟元素的含量相同，所述第二子层中铟元素的含量与所述第一子层中铟元素的含量不同。

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管外延片，所述发光二极管外延片包括衬底以及依次层叠在所述衬底上的缓冲层、未掺杂氮化镓层、N型氮化镓层、多量子阱层、电子阻挡层和P型氮化镓层，其特征在于，所述发光二极管外延片还包括应力调控层，所述应力调控层设置在所述N型氮化镓层和所述多量子阱层之间，所述应力调控层包括多个第一子层和多个第二子层，所述多个第一子层和所述多个第二子层交替层叠设置，所述多个第一子层和所述多个第二子层的组成元素均包括铟元素、铝元素和氮元素，各个所述第一子层中铟元素的含量相同，各个所述第二子层中铟元素的含量相同，所述第二子层中铟元素的含量与所述第一子层中铟元素的含量不同。2.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第一子层中铟元素的含量为0.05～0.1，所述第二子层中铟元素的含量为0.06～0.2。3.根据权利要求2所述的发光二极管外延片，其特征在于，各个所述第一子层的厚度相同，各个所述第二子层的厚度相同，所述第二子层和所述第一子层的厚度比为0.5～1.5。4.根据权利1～3任一项所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第二子层的数量与所述第一子层的数量相同，所述第一子层的数量为5个～20个。5.根据权利要求4所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述应力调控层的厚度为20nm～80...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭炳磊，王群，葛永晖，吕蒙普，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