一种利用溅射GaN衬底的外延生长的半导体发光二极管及制备方法技术

本发明专利技术属于半导体器件制备技术领域，涉及一种利用溅射GaN衬底的外延生长的半导体发光二极管及制备方法。一种利用溅射GaN衬底的外延生长的半导体发光二极管，包括蓝宝石衬底、AlN薄膜镀层、GaN镀层、n‑GaN生长层、应力释放层、量子阱发光层、电子阻挡层、p‑GaN生长层和接触层。本发明专利技术设计了一种利用溅射GaN衬底的外延生长方法制备半导体发光二极管的方法，该方法简单且有效的解决了上述衬底晶格失配的问题，制备出了效果良好的半导体发光二极管，且耗时较少，能有效的提升产能。

A Semiconductor Light Emitting Diode Grown by Epitaxy on Sputtered GaN Substrate and Its Preparation Method

The invention belongs to the technical field of semiconductor device preparation, and relates to a semiconductor light emitting diode grown by epitaxy using sputtered GaN substrate and a preparation method thereof. A semiconductor light emitting diode (LED) grown by epitaxy on sputtered GaN substrate includes sapphire substrate, AlN film coating, GaN coating, n GaN growth layer, stress release layer, quantum well luminescence layer, electronic barrier layer, P GaN growth layer and contact layer. The invention designs a method for preparing semiconductor light-emitting diodes by using the epitaxy growth method of sputtered GaN substrate. The method is simple and effective in solving the lattice mismatch problem of the above-mentioned substrate, and a semiconductor light-emitting diode with good effect is prepared, which consumes less time and can effectively improve production capacity.

【技术实现步骤摘要】
一种利用溅射GaN衬底的外延生长的半导体发光二极管及制备方法
本专利技术属于半导体器件制备
，涉及一种利用溅射GaN衬底的外延生长的半导体发光二极管及制备方法。
技术介绍
氮化镓(GaN)基半导体发光二极管(LED)，以其优良的光电性能已成为全球绿色照明的主流产品。其相关技术产业如衬底、外延、芯片及封装灯具等技术产业也得到迅猛发展。其中，蓝宝石(Al2O3)衬底因其成熟的技术水准及低廉的价格，在目前的GaN基LED产业中占据了举足轻重的地位。但是，由于Al2O3和GaN之间存在较大的晶格失配和热失配，导致了蓝宝石衬底外延生长的GaN薄膜具有很高的穿透位错密度(约109cm-2)。较高的位错密度导致了非辐射复合概率的增加，和载流子泄露恶化等问题。目前的商业化LED规模生产中，主要采用图形化蓝宝石衬底(PSS)，并在其表面溅射AlN薄膜来降低这种位错密度。尽管如此，溅射后的AlN薄膜与GaN之间仍然存在这较大的晶格失配，因此还需要在AlN薄膜上继续生长很厚的外延底层来掩盖这种缺陷。但在目前的商业化金属有机化合物气相沉积(MOCVD)的生长方式中，快速的生长并不能完全掩盖晶格失配带来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用溅射GaN衬底的外延生长的半导体发光二极管，其特征在于，所述的利用溅射GaN衬底的外延生长的半导体发光二极管包括蓝宝石衬底、AlN薄膜镀层、GaN镀层、n‑GaN生长层、应力释放层、量子阱发光层、电子阻挡层、p‑GaN生长层和接触层；所述的AlN薄膜镀层的厚度为20～50nm；所述的GaN镀层的厚度为300～500nm；所述的n‑GaN生长层的厚度为1600～1800nm；所述的应力释放层的厚度为60～90nm；所述的量子阱发光层的厚度为90～200nm；所述的电子阻挡层的厚度为15～35nm；所述的p‑GaN生长层的厚度为20～40nm；所述的接触层的厚度为15～35nm。

【技术特征摘要】
1.一种利用溅射GaN衬底的外延生长的半导体发光二极管，其特征在于，所述的利用溅射GaN衬底的外延生长的半导体发光二极管包括蓝宝石衬底、AlN薄膜镀层、GaN镀层、n-GaN生长层、应力释放层、量子阱发光层、电子阻挡层、p-GaN生长层和接触层；所述的AlN薄膜镀层的厚度为20～50nm；所述的GaN镀层的厚度为300～500nm；所述的n-GaN生长层的厚度为1600～1800nm；所述的应力释放层的厚度为60～90nm；所述的量子阱发光层的厚度为90～200nm；所述的电子阻挡层的厚度为15～35nm；所述的p-GaN生长层的厚度为20～40nm；所述的接触层的厚度为15～35nm。2.根据权利要求1所述的利用溅射GaN衬底的外延生长的半导体发光二极管，其特征在于，所述的AlN薄膜镀层的厚度为30～35nm；所述的GaN镀层的厚度为400～450nm；所述的n-GaN生长层的厚度为1700-1750nm；所述的应力释放层的厚度为65～75nm；所述的量子阱发光层的厚度为150～180nm；所述的电子阻挡层的厚度为25～35nm；所述的p-GaN生长层的厚度为30～35nm；所述的接触层的厚度...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙国峰，
申请(专利权)人：淮安澳洋顺昌光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32