一种降低接触电阻的LED外延结构及其生长方法技术

本发明专利技术提供一种降低接触电阻的LED外延结构，包括基板及依次层叠设置在基板上的低温GaN缓冲层、不掺杂Si的GaN层、掺杂Si的GaN层、发光层、掺杂Mg的Al型GaN层、掺杂Mg的GaN层、接触层以及ITO层，在ITO层上设置P电极，在掺杂Si的GaN层上设置N电极；接触层包括至少一层接触单层，所述接触单层由掺杂In和Mg的GaN层以及掺杂Mg的GaN层构成。本发明专利技术的LED外延结构中由掺杂In和Mg的GaN层以及掺杂Mg的GaN层构成接触层位于掺杂Mg的GaN层和ITO层之间，它和ITO接触功函数比pGaN和ITO接触功函数要低很多，独特结构的接触层能有效降低pGaN外延层和ITO的接触电阻，有效地降低驱动电压，从而提高产品的光效品质。本发明专利技术还公开一种上述LED外延结构的生长方法，工艺精简，便于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种降低接触电阻的LED外延结构及其生长方法
本专利技术涉及LED
，特别地，涉及一种降低接触电阻的LED外延结构及其生长方法。
技术介绍
LED是一种固体照明，体积小、耗电量低、使用寿命长、高亮度、环保、坚固耐用等优点受到广大消费者认可，国内生产LED的规模也在逐步扩大；市场需求产品品质越来越高，客户关注的是LED更省电，亮度更高、光效更好，这就为LED外延生长提出了更高的要求。大功率器件驱动电压和亮度要求是目前市场需求的重点，LED传统的外延生长方法中P层和ITO直接接触，两者的接触功函数很大，从而导致接触电阻大、LED驱动电压高，产品光效品质受到影响。因此，设计一种降低接触电阻的LED外延结构及其生长方法具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术公开一种降低接触电阻的LED外延结构，以解决现有技术中因P层和ITO直接接触而导致接触电阻大、LED驱动电压高的技术问题，具体技术方案是：一种降低接触电阻的LED外延结构，包括基板以及依次层叠设置在基板上的低温GaN缓冲层、不掺杂Si的GaN层、掺杂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低接触电阻的LED外延结构，其特征在于：包括基板(1)以及依次层叠设置在基板(1)上的低温GaN缓冲层(2)、不掺杂Si的GaN层(3)、掺杂Si的GaN层(4)、发光层(5)、掺杂Mg的Al型GaN层(6)、掺杂Mg的GaN层(7)、接触层(8)以及ITO层(9)，在ITO层(9)上设置P电极(11)，在掺杂Si的GaN层(4)上设置N电极(12)；/n所述接触层(8)包括至少一层接触单层，所述接触单层由掺杂In和Mg的GaN层以及掺杂Mg的GaN层构成。/n

【技术特征摘要】
1.一种降低接触电阻的LED外延结构，其特征在于：包括基板(1)以及依次层叠设置在基板(1)上的低温GaN缓冲层(2)、不掺杂Si的GaN层(3)、掺杂Si的GaN层(4)、发光层(5)、掺杂Mg的Al型GaN层(6)、掺杂Mg的GaN层(7)、接触层(8)以及ITO层(9)，在ITO层(9)上设置P电极(11)，在掺杂Si的GaN层(4)上设置N电极(12)；
所述接触层(8)包括至少一层接触单层，所述接触单层由掺杂In和Mg的GaN层以及掺杂Mg的GaN层构成。


2.根据权利要求1所述的降低接触电阻的LED外延结构，其特征在于：所述接触单层由所述掺杂In和Mg的GaN层以及所述掺杂Mg的GaN层顺次层叠而成，所述掺杂In和Mg的GaN层与掺杂Mg的GaN层(7)相接触；
或者是，所述接触单层由所述掺杂Mg的GaN层以及所述掺杂In和Mg的GaN层顺次层叠而成，所述掺杂Mg的GaN层与掺杂Mg的GaN层(7)相接触。


3.根据权利要求2所述的降低接触电阻的LED外延结构，其特征在于：所述接触层(8)包括依次层叠设置的4-60层所述接触单层。


4.根据权利要求1-3任意一项所述的降低接触电阻的LED外延结构，其特征在于：所述基板(1)为蓝宝石基板；
所述低温GaN缓冲层(2)的厚度为20-40nm；
所述不掺杂SI的GaN层(3)的厚度为2-4μm；
所述掺杂Si的GaN层(4)的厚度为200-400nm；
所述发光层(5)为7-15个层叠设置的发光单层，所述发光单层由2.5-3.5nm的InxGa(1-x)N层和8-15nm的GaN层组成，x＝0.20-0.25；
所述掺杂Mg的Al型GaN层(6)的厚度为50-100nm；
所述掺杂Mg的GaN层(7)的厚度为50-100nm。


5.一种降低接触电阻的LED外延结构的生长方法，其特征在于：包括生长掺杂Mg的GaN层(7)以及生长接触层(8)；
生长掺杂Mg的GaN层(7)具体是：保持反应腔压力为400-900mbar、温度为950℃-1000℃，通入流量为50000-70000sccm的NH3、20-100sccm的TMGa、100-130L/min的H2、1000-3000sccm的Cp2Mg，持续生长50-100nm的掺杂Mg的GaN层(7)，其中Mg的掺杂浓度为1E19-1E20；
生长接触层(8)包括生长掺杂In和Mg的GaN层(8a)以及掺杂Mg的GaN层(8b)；生长掺杂In和Mg的GaN层(8a)具体是：保持反应腔压力为300-600mbar、温度为750-850℃，通入10-20sccm的TMGa、100-130L/min的N2、5000-7000sccm的Cp2Mg以及1000-2000sccm的TMIn，生长1-2nm的掺杂In和Mg的GaN层(8a)；生长掺杂Mg的GaN层(8b)具体是：保持反应腔压力为300-600mbar、温度为750℃-850℃，通入10-20sccm的TMGa、100-130L/min的N2以及5000-7000sccm的Cp2Mg，生长1-2nm的掺杂Mg的...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯磊，徐平，黄胜蓝，
申请(专利权)人：湘能华磊光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43