一种氮化镓基发光二极管外延片的复合N型阻挡层、一种氮化镓基发光二极管外延片制造技术

本发明专利技术属于半导体技术领域，尤其涉及一种氮化镓基发光二极管外延片的复合N型阻挡层、一种氮化镓基发光二极管外延片。本发明专利技术提供的氮化镓基发光二极管外延片的复合N型阻挡层，包括低温氮化镓层和设置在所述低温氮化镓层表面的循环层，所述循环层包括至少一层氮化硅层和至少一层氮化铝层，所述氮化硅层和氮化铝层间隔层叠设置，所述氮化硅层和氮化铝层的层数相同。本发明专利技术提供的氮化镓基发光二极管外延片的复合N型阻挡层能够有效形成高阻隔绝，阻挡电子向高缺陷密度的非掺层泄露，不仅能够提升了电子注入效率，且减小漏电，提升抗静电能力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
一种氮化镓基发光二极管外延片的复合N型阻挡层、一种氮化镓基发光二极管外延片


[0001]本专利技术属于半导体
，尤其涉及一种氮化镓基发光二极管外延片的复合N型阻挡层、一种氮化镓基发光二极管外延片。

技术介绍

[0002]发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是一种能发光的半导体电子元件。氮化镓(GaN)基材料作为一种重要的第三代半导体材料，在半导体照明、电力电子、高频通信等领域具有广泛的应用前景。二十世纪九十年代以来，氮化镓基发光二极管逐渐商业化，填补了传统发光二极管在蓝光波段的空白。
[0003]外延片为发光二极管制作过程中的初级成品。现有的氮化镓基LED外延片包括衬底、N型半导体层、有源层和P型半导体层，N型半导体层、有源层和P型半导体层依次层叠在衬底上。P型半导体层用于提供进行复合发光的空穴，N型半导体层用于提供进行复合发光的电子，有源层用于进行电子和空穴的辐射复合发光，衬底用于为外延材料提供生长表面。
[0004]虽然氮化镓基发光二极管逐渐商业化，但是现阶段市售的氮化镓基发光二极管仍存在使用时漏电量大的缺陷。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种氮化镓基发光二极管外延片的复合N型阻挡层、一种氮化镓基发光二极管外延片，本专利技术提供的氮化镓基发光二极管外延片具有漏电小、抗静电的特点，且电子注入效率高。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种氮化镓基发光二极管外延片的复合N型阻挡层40，包括低温氮化镓层41和设置在所述低温氮化镓层41表面的循环层，所述循环层包括至少一层氮化硅层42和至少一层氮化铝层43，所述氮化硅层42 和氮化铝层43间隔层叠设置，所述氮化硅层42和氮化铝层43的层数相同。
[0008]优选的，所述氮化硅层42的层数为2～10层。
[0009]优选的，所述氮化硅层42的总厚度为0.5～5nm；所述氮化铝层43的总厚度为0.5～5nm。
[0010]优选的，所述低温氮化镓层41的厚度为50～500nm。
[0011]优选的，所述复合N型阻挡层40的表面具有锥形坑结构。
[0012]优选的，所述复合N型阻挡层40表面的锥形坑的密度为2
×
e8～5
×
e8个 /cm2。
[0013]优选的，单个所述锥形坑的深度独立为50～500nnm，单个所述锥形坑的底面直径独立为50～500nm。
[0014]本专利技术提供了一种氮化镓基发光二极管外延片，包括衬底10和依次层叠设置在所述衬底10表面的缓冲层20、非掺层30、上述技术方案所述的复合N型阻挡层40、N型导电层
50、应力释放层60、有源层70、P型阻挡层 (80)、P型导电层90和金属接触层100；所述非掺层30表面设置所述低温氮化镓层41。
[0015]本专利技术提供了一种氮化镓基发光二极管外延片，包括衬底10和依次层叠设置在所述衬底10表面的缓冲层20、第一非掺层301、上述技术方案所述的复合N型阻挡层40、第二非掺层302、N型导电层50、应力释放层60、有源层70、P型阻挡层80、P型导电层90和金属接触层100，所述第一非掺层301表面与所述复合N型阻挡层40中的所述低温氮化镓层41接触。
[0016]本专利技术提供了一种氮化镓基发光二极管外延片，包括衬底10和依次层叠设置在所述衬底10表面的缓冲层20、非掺层30、第一N型导电层501、上述技术方案所述的复合N型阻挡层40、第二N型导电层502、应力释放层60、有源层70、P型阻挡层80、P型导电层90和金属接触层100，所述第一N型导电层501表面与所述的复合N型阻挡层40中的所述低温氮化镓层41接触。
[0017]本专利技术提供的氮化镓基发光二极管外延片的复合N型阻挡层40，包括低温氮化镓层41和设置在所述低温氮化镓层41表面的循环层，所述循环层包括至少一层氮化硅层42和至少一层氮化铝层43，所述氮化硅层42和氮化铝层43间隔层叠设置，所述氮化硅层42和氮化铝层43的层数相同。本专利技术提供的氮化镓基发光二极管外延片的复合N型阻挡层40能够有效形成高阻隔绝，阻挡电子向高缺陷密度的非掺层泄露，不仅能够提升了电子注入效率，且减小漏电，提升抗静电能力；同时，本专利技术提供的氮化镓基发光二极管外延片的复合N型阻挡层也起到了阻隔非掺层缺陷和应力向N型导电层释放的作用。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例1～5提供的一种氮化镓基发光二极管外延片的结构示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例1～5提供的氮化镓基发光二极管外延片的制备流程图；
[0020]图3为本专利技术实施例1和实施例2制备的氮化镓基发光二极管外延片的局部剖面图；
[0021]图4为本专利技术实施例3制备的氮化镓基发光二极管外延片的局部剖面图；
[0022]图5为本专利技术实施例4制备的氮化镓基发光二极管外延片的局部剖面图；
[0023]图6为本专利技术实施例5制备的氮化镓基发光二极管外延片的局部剖面图；
[0024]图7为本专利技术实施例6提供的一种氮化镓基发光二极管外延片的结构示意图；
[0025]图8为本专利技术实施例7提供的一种氮化镓基发光二极管外延片的结构示意图；
[0026]其中10
‑
衬底，20
‑
缓冲层，30
‑
非掺层，40
‑
复合N型阻挡层，41
‑
低温氮化镓层，42
‑
氮化硅层，43
‑
氮化铝层，50
‑
N型导电层，60
‑
应力释放层，70
‑ꢀ
有源层，80
‑
P型阻挡层，90
‑
P型导电层，100
‑
金属接触层。301
‑
第一非掺层， 302
‑
第二非掺层，501
‑
第一N型导电层，502
‑
第二N型导电层。
具体实施方式
[0027]本专利技术提供了一种氮化镓基发光二极管外延片的复合N型阻挡层40，包括低温氮化镓层41和设置在所述低温氮化镓层41表面的循环层，所述循环层包括至少一层氮化硅层42和至少一层氮化铝层43，所述氮化硅层42 和氮化铝层43间隔层叠设置，所述氮化硅层42和氮化铝层43的层数相同。
[0028]本专利技术提供的复合N型阻挡层40包括低温氮化镓层41，在本专利技术中，所述低温氮化镓层41的厚度优选为50～500nm，更优选为55～485nm。在本专利技术中，所述低温氮化镓层41的材质优选为N型杂质掺杂的氮化镓，所述N型杂质元素优选为硅元素、锗元素、锡元素、碲元素、氧元素和碳元素中的一种或多种。
[0029]本专利技术提供的复合N型阻挡层40包括设置在所述低温氮化镓层41表面的循环层，所述循环层包括至少一层氮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮化镓基发光二极管外延片的复合N型阻挡层，其特征在于，包括低温氮化镓层(41)和设置在所述低温氮化镓层(41)表面的循环层，所述循环层包括至少一层氮化硅层(42)和至少一层氮化铝层(43)，所述氮化硅层(42)和氮化铝层(43)间隔层叠设置，所述氮化硅层(42)和氮化铝层(43)的层数相同。2.根据权利要求1所述的复合N型阻挡层，其特征在于，所述氮化硅层(42)的层数为2～10层。3.根据权利要求1所述的复合N型阻挡层，其特征在于，所有氮化硅层(42)的总厚度为0.5～5nm；所有氮化铝层(43)的总厚度为0.5～5nm。4.根据权利要求1所述的复合N型阻挡层，其特征在于，所述低温氮化镓层(41)的厚度为50～500nm。5.根据权利要求1所述的复合N型阻挡层，其特征在于，所述复合N型阻挡层(40)的表面具有锥形坑结构。6.根据权利要求5所述的复合N型阻挡层，其特征在于，所述复合N型阻挡层(40)表面的锥形坑的密度为2
×
e8～5
×
e8个/cm2。7.根据权利要求5或6所述的复合N型阻挡层，其特征在于，单个锥形坑的深度独立为50～500nnm，单个锥形坑的底面直径独立为50～500nm。8.一种氮化镓基发光二极管外延片，其特征在于，包括衬底(10)和依次层叠设...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡武，康建，陈向东，
申请(专利权)人：圆融光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：