【技术实现步骤摘要】
非极性GaN基微型发光二极管及制备方法
本专利技术属于微电子领域，特别涉及一种非极性GaN基微型发光二极管，可用来制作高亮度、高分辨率和高对比度的显示器。技术背景随着电子图像显示技术的发展，目前主流的显示技术有有机发光二极管OLED、次毫米发光二极管Mini-LED以及新一代的显示技术即微型发光二极管Micro-LED。微型发光二极管是指在传统发光二极管的基础上将尺寸减小至直径100μm以下，每个Micro-LED芯片作为一个像素发光，能够实现高集成度、高亮度、高分辨率、高对比度以及自发光的功能，相比于其他显示器有明显优势。GaN作为一类重要的宽禁带直接带隙半导体材料，具有高电子漂移饱和速度、高击穿电压、导电性能好、以及化学稳定性好等特点，并且近年来通过MOCVD等工艺来外延生长GaN的技术已经较为成熟，可以用来制备高性能的Micro-LED。通过调节InGaN/GaN多量子阱中的In组分，实现蓝、绿、红等不同波长的发光，从而达到全彩化显示的效果，为实现Micro-LED自发光的显示器奠定基础。传统的Ga...
【技术保护点】
1.一种非极性GaN基微型发光二极管，其自下而上包括：衬底(1)、高温AlN成核层(2)、n型GaN层(3)、In
【技术特征摘要】
1.一种非极性GaN基微型发光二极管，其自下而上包括：衬底(1)、高温AlN成核层(2)、n型GaN层(3)、InxGa1-xN/GaN多量子阱(4)和p型GaN层(5)，n型GaN层(3)上设有n型电极(6)，p型GaN层(5)上设有p型电极(6)，其特征在于：
所述衬底(1)，采用r面蓝宝石，用于外延生长非极性a面GaN微型发光二极管结构，以消除极化效应，提高器件的发光效率；
所述的InxGa1-xN/GaN多量子阱(4)，其为非极性，周期数为5，每个周期的单层InxGa1-xN/GaN阱层和GaN垒层的厚度分别为2-4nm和15-20nm，In含量x的调整范围为0.1-0.4。
2.根据权利要求1所述的微型发光二极管，其特征在于：所述高温AlN成核层(2)的厚度为20-50nm。
3.根据权利要求1所述的微型发光二极管，其特征在于：所述n型GaN层(3)的厚度为2000-3000nm。
4.根据权利要求1所述的微型发光二极管，其特征在于：所述p型GaN层(5)的厚度为100-300nm。
5.一种非极性GaN基微型发光二极管的制备方法，其特征在于，包括如下：
1)对r面蓝宝石衬底进行清洗及热处理，将热处理后的衬底置于温度为1000-1100℃的反应室，通入流量为3000-4000sccm的氢气和氨气的混合气体，持续3-5min进行氮化；
2)在氮化后的衬底上采用MOCVD工艺生长厚度为20-50nm的高温AlN成核层；
3)在AlN成核层上采用MOCVD工艺生长厚度为2000-3000nm的n型GaN层；
4)在n型GaN层上采用MOCVD工艺生长五个周期的InxGa1-xN/GaN量子阱，每个周期的单层InxGa1-xN/GaN阱层和GaN垒层的厚度分别为2-4nm和15-20nm，In含量x的调整范围为0.1-0.4；
5)在多量子阱层上采用MOCVD工艺生长厚度为100-300nm的p型GaN层；
6)采用溅射金属的方法分别在n型GaN层上沉积n型电极...
【专利技术属性】
技术研发人员：许晟瑞，张怡，许文强，张金风，彭利萍，张雅超，任泽阳，张进成，郝跃，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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