硅衬底GaN基LED及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种硅衬底GaN基LED及其制备方法，其中，硅衬底GaN基LED从下至上依次包括：硅衬底、多层位错过滤缓冲层、UGaN层、NGaN电流扩展层、有源区应力释放层、多量子阱发光层、电子阻挡层、P型GaN电流扩展层及P型欧姆接触层，其中，多层位错过滤缓冲层中包括一AlN层和多层不同Al组分的Al

【技术实现步骤摘要】
硅衬底GaN基LED及其制备方法
本专利技术涉及半导体
，尤其是一种硅衬底GaN基LED及其制备方。
技术介绍
高质量GaN基LED在新型显示当中具有重要意义，由于硅(Si)衬底具有大尺寸、易剥离、兼容CMOS工艺等特点，对于micro尺寸的LED来说硅衬底是重要的选择之一。但是，GaN对于Si衬底来说是一种异质外延结构，晶格常数失配度高达17％，且Si衬底和GaN之间存在超过56％的热失配，导致GaN生长在硅衬底上面较生长在蓝宝石、SiC、GaN等衬底上来说面临更多的困难。目前，大部分研究硅衬底GaN基LED材料的缺陷密度都是超过5E8/cm2，相对于蓝宝石等其他常规衬底，缺陷密度比较大。虽然对于常规尺寸的LED来说，这一缺陷密度下也能够正常工作，但是对于小尺寸LED来说，小电流下光电复合效率会比较低，会对其发光造成严重影响。且硅基外延生长的LED常规结构量子阱的点缺陷密度比较高，对获得高质量的适合小尺寸LED应用的蓝绿光LED同样是挑战。
技术实现思路
为了克服以上不足，本专利技术提供了一种硅衬底GaN基L本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅衬底GaN基LED，其特征在于，所述从下至上依次包括：硅衬底、多层位错过滤缓冲层、UGaN层、NGaN电流扩展层、有源区应力释放层、多量子阱发光层、电子阻挡层、P型GaN电流扩展层及P型欧姆接触层，其中，所述多层位错过滤缓冲层中包括一AlN层和多层不同Al组分的Al

【技术特征摘要】
1.一种硅衬底GaN基LED，其特征在于，所述从下至上依次包括：硅衬底、多层位错过滤缓冲层、UGaN层、NGaN电流扩展层、有源区应力释放层、多量子阱发光层、电子阻挡层、P型GaN电流扩展层及P型欧姆接触层，其中，所述多层位错过滤缓冲层中包括一AlN层和多层不同Al组分的AlxGa1-xN层，其中，0≤x≤1，或所述多层位错过滤缓冲层中包括一AlN层和AlxGa1-xN/AlyGa1-yN超晶格结构，其中，0≤x≤1，0≤y≤1。


2.如权利要求1所述的硅衬底GaN基LED，其特征在于，
所述UGaN层中Ⅴ/Ⅲ比大于200；和/或
所述NGaN电流扩展层为掺硅NGaN/不掺硅UGaN超晶格结构，其中，晶格结构整体平均掺硅浓度为5e18～2e19，且超晶格结构中掺硅NGaN的厚度为1～50nm，不掺硅UGaN的厚度为1～50nm。


3.如权利要求1所述的硅衬底GaN基LED，其特征在于，
所述有源区应力释放层中包括多层InGaN/GaN超晶格层及蓝光/绿光浅阱，其中，In浓度越靠近多量子阱发光层越高；和/或
所述多量子阱发光层中MQW个数为5～10，Ⅴ/Ⅲ比大于2000。


4.如权利要求1或2或3所述的硅衬底GaN基LED，其特征在于，
所述电子阻挡层为Mg掺杂的p-AlGaNbulk层或者p-AlGaN/GaN超晶格层；和/或，
所述P型GaN电流扩展层为Mg掺杂的GaN；和/或，
所述P型欧姆接触层为高Mg掺杂的GaN层或者InGaN层。


5.一种硅衬底GaN基LED制备方法，其特征在于，包括：
在硅衬底表面生长多层位错过滤缓冲层，所述多层位错过滤缓冲层中包括一AlN层和多层不同Al组分的AlxGa1...

【专利技术属性】
技术研发人员：周名兵，
申请(专利权)人：晶能光电江西有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36