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发光二极管外延片及其制备方法，属于发光二极管制作领域。在第一n型GaN层上增加了SiO2调节层，SiO2调节层包括在第一n型GaN层的表面间隔分布的多个同心SiO2调节圆环，多个同心SiO2调节圆环的圆心为第一n型GaN层的表面的圆心，每个SiO2调节圆环均包括多个等距离间隔分布的多个SiO2调节柱。SiO2调节柱的直径随SiO2调节圆环的直径的增加而减小，衬底的圆心附近的第二n型GaN层的生长会略快于衬底的边缘附近的第二n型GaN层的生长，由此抵消由温度导致的边缘附近区域与圆心附近区域会形成的厚度差。使得第二n型GaN层整体生长的厚度更为均匀，提高发光二极管的发光均匀度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
发光二极管外延片及其制备方法


[0001]本专利技术涉及发光二极管制作领域，特别涉及发光二极管外延片及其制备方法。

技术介绍

[0002]LED(英文：Light Emitting Diode，中文：发光二极管)，发光二极管是一种能发光的半导体电子元件。作为一种高效、环保、绿色新型固态照明光源，正在被迅速广泛地得到应用，如交通信号灯、汽车内外灯、城市景观照明、手机背光源等，提高芯片发光效率是LED不断追求的目标。
[0003]发光二极管外延片在制备时，需要将衬底放置在托盘的凹槽内，托盘的表面的边缘与底部受热升温，反应气体与反应金属源在衬底上表面沉积生长，得到依次层叠在衬底上的第一n型GaN层、多量子阱层与p型GaN层。第一n型GaN层、多量子阱层与p型GaN层需要较高的生长温度，而在高温情况下，衬底的圆心区域相对衬底的边缘区域更容易积累热量，导致衬底的圆心区域的温度高于衬底的边缘区域的温度，衬底的圆心区域的温度过高，会导致衬底的圆心区域生长的外延结构存在分解情况，且圆心区域生长的外延结构的分解情况较衬底的边缘区域生长的外延结构的分解情况严重，导致最终得到的发光二极管外延片的表面的边缘与表面的圆心的高度差较大，发光二极管外延片的表面不够平整，影响发光二极管外延片的发光均匀度。

技术实现思路

[0004]本公开实施例提供了发光二极管外延片及其制备方法，能够提高发光二极管外延片的均匀度以提高发光二极管外延片的发光均匀度，以提高发光二极管的发光均匀度。所述技术方案如下：
[0005]本公开实施例提供了一种发光二极管外延片，所述发光二极管外延片包括衬底及依次层叠在所述衬底上的第一n型GaN层、SiO2调节层、第二n型GaN层、多量子阱层与p型GaN层，
[0006]所述SiO2调节层包括在所述第一n型GaN层的表面间隔分布的多个同心SiO2调节圆环，所述多个同心SiO2调节圆环的圆心为所述第一n型GaN层的表面的圆心，每个所述SiO2调节圆环均包括多个等距离间隔分布的多个SiO2调节柱，且随所述SiO2调节圆环的直径的增加，所述SiO2调节柱的直径减小，所述第二n型GaN层覆盖在所述第一n型GaN层与所述SiO2调节层上。
[0007]可选地，直径最大的所述SiO2调节圆环的所述SiO2调节柱的直径，与直径最小的所述SiO2调节圆环的所述SiO2调节柱的直径的比值为1/4～1/3。
[0008]可选地，所述SiO2调节柱的直径为0.3～3um。
[0009]可选地，在所述SiO2调节圆环的径向上，且由所述SiO2调节圆环的圆心指向所述SiO2调节圆环的边缘的方向上，相邻的两个所述SiO2调节圆环的直径之差减小。
[0010]可选地，相邻的两个所述SiO2调节圆环的直径之差为0.05～0.5um。
[0011]可选地，所述多个SiO2调节柱的高度为20～80nm。
[0012]可选地，所述第一n型GaN层的厚度与所述第二n型GaN层的厚度之比为1:2～2:5。
[0013]可选地，所述第一n型GaN层中n型杂质的掺杂浓度，在所述第一n型GaN层朝向所述第二n型GaN层的方向上减小。
[0014]本公开实施例提供了一种发光二极管外延片制备方法，所述制备方法包括：
[0015]提供一衬底；
[0016]在所述衬底上生长第一n型GaN层；
[0017]在所述第一n型GaN层上生长SiO2调节层，
[0018]所述SiO2调节层包括在所述第一n型GaN层的表面间隔分布的多个同心SiO2调节圆环，所述多个同心SiO2调节圆环的圆心为所述第一n型GaN层的表面的圆心，每个所述SiO2调节圆环均包括多个等距离间隔分布的多个SiO2调节柱，且随所述SiO2调节圆环的直径的增加，所述SiO2调节柱的直径减小；
[0019]在所述SiO2调节层上生长第二n型GaN层，所述第二n型GaN层覆盖在所述第一n型GaN层与所述SiO2调节层上；
[0020]在所述第二n型GaN层上生长多量子阱层；
[0021]在所述多量子阱层上生长p型GaN层。
[0022]可选地，在所述衬底上生长第一n型GaN层包括：
[0023]在所述第一n型GaN层的生长过程中，所述第一n型GaN层的生长速率逐渐减小。
[0024]本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0025]在第一n型GaN层上增加了SiO2调节层，SiO2调节层包括在第一n型GaN层的表面间隔分布的多个同心SiO2调节圆环，多个同心SiO2调节圆环的圆心为第一n型GaN层的表面的圆心，每个SiO2调节圆环均包括多个等距离间隔分布的多个SiO2调节柱。氮化镓材料在SiO2调节柱的端面及SiO2调节柱的侧壁上难以生长，因此第二n型GaN层会在多个SiO2调节柱之间的空间内沉积在第一n型GaN层表面，避免第二n型GaN层直接以SiO2调节柱为基础进行生长而影响第二n型GaN层的结构调整。使SiO2调节柱的直径随SiO2调节圆环的直径的增加而减小，则靠近衬底圆心附近的SiO2调节柱之间的间距较小，第二n型GaN层更容易填满间隙并快速增加厚度，而靠近衬底边缘附近的SiO2调节柱之间的间距较大，第二n型GaN层需要填满间隙并升高所需的时间则较长，因此衬底的圆心附近的第二n型GaN层的生长会略快于衬底的边缘附近的第二n型GaN层的生长，由此抵消由温度导致的边缘附近区域与圆心附近区域会形成的厚度差。使得第二n型GaN层整体生长的厚度更为均匀，保证最终得到的第二n型GaN层生长较为均匀，进而提高发光二极管的发光均匀度。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1是本公开实施例提供的一种发光二极管外延片的结构示意图；
[0028]图2是本公开实施例提供的SiO2调节层的俯视图；
[0029]图3是本公开实施例提供的另一种发光二极管外延片的结构示意图；
[0030]图4是本公开实施例提供的一种发光二极管外延片制备方法流程图；
[0031]图5是本公开实施例提供的另一种发光二极管外延片制备方法流程图。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
[0033]图1是本公开实施例提供的一种发光二极管外延片的结构示意图，参考图1可知，本公开实施例提供了一种发光二极管外延片，发光二极管外延片包括衬底及依次层叠在衬底上的第一n型GaN层2、SiO2调节层3、第二n型GaN层4、多量子阱层5与p型GaN层6。
[0034]SiO2调节层3包括在第一n型GaN层2的表面间隔分布的多个同心SiO本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管外延片，其特征在于，所述发光二极管外延片包括衬底及依次层叠在所述衬底上的第一n型GaN层、SiO2调节层、第二n型GaN层、多量子阱层与p型GaN层，所述SiO2调节层包括在所述第一n型GaN层的表面间隔分布的多个同心SiO2调节圆环，所述多个同心SiO2调节圆环的圆心为所述第一n型GaN层的表面的圆心，每个所述SiO2调节圆环均包括多个等距离间隔分布的多个SiO2调节柱，且随所述SiO2调节圆环的直径的增加，所述SiO2调节柱的直径减小，所述第二n型GaN层覆盖在所述第一n型GaN层与所述SiO2调节层上。2.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，直径最大的所述SiO2调节圆环的所述SiO2调节柱的直径，与直径最小的所述SiO2调节圆环的所述SiO2调节柱的直径的比值为1/4～1/3。3.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SiO2调节柱的直径为0.3～3um。4.根据权利要求1～3任一项所述的发光二极管外延片，其特征在于，在所述SiO2调节圆环的径向上，且由所述SiO2调节圆环的圆心指向所述SiO2调节圆环的边缘的方向上，相邻的两个所述SiO2调节圆环的直径之差减小。5.根据权利要求1～3任一项所述的发光二极管外延片，其特征在于，相邻的两个所述SiO2调节圆环的直径之差为0.05～0.5um。6.根据权利要求1～3任一项所述的发光二极...

【专利技术属性】
技术研发人员：王群，郭炳磊，葛永晖，董彬忠，李鹏，
申请(专利权)人：华灿光电苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：