微发光二极管磊晶结构及其制造方法、微发光二极管技术

本发明专利技术涉及微发光二极管磊晶结构及其制造方法、微发光二极管，所述微发光二极管磊晶结构包括依次层叠设置的第一半导体层、有源层、第二半导体层；所述有源层包括N层(Al

【技术实现步骤摘要】
微发光二极管磊晶结构及其制造方法、微发光二极管


[0001]本专利技术涉及显示
，尤其涉及微发光二极管磊晶结构及其制造方法、微发光二极管。

技术介绍

[0002]高亮度发光二极管应用广泛，它是通过半导体材料中导带电子和价带空穴的辐射复合产生光子，将电能直接转化为光能的电子元器件，与传统光源相比，其具有高效、节能、环保和长寿等优点，在节能减排、绿色发展中发挥了重要作用。
[0003]微发光二极管芯片包括有源层，有源层中具有AlGaInP垒和AlGaInP阱，现有技术中，AlGaInP垒和AlGaInP阱的层数多，AlGaInP垒和AlGaInP阱形成量子阱，现有微发光二极管芯片的有源层具有25对甚至更多对量子阱，量子阱的对数越多，有源层会吸收更多的光波段，有源层具有较多对数的量子阱，电子空穴在有源层中的移动空间较大，光需要在较高的电流密度下才能被提取，使得发光二极管芯片中磊晶结构的发光效率较低。
[0004]因此，如何让微发光二极管磊晶结构在发光时，使光在电流密度较低的情况下被提前提取是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种微发光二极管磊晶结构及其制造方法，旨在解决微发光二极管磊晶结构在发光时，较高的电流密度影响发光效率的技术问题。
[0006]一种微发光二极管磊晶结构，所述微发光二极管磊晶结构包括依次层叠设置的第一半导体层、有源层、第二半导体层；
[0007]所述有源层包括N层(Al
B
Ga1‑
B
)
0.5
In
0.5
P垒和N+1层(Al
A
Ga1‑
A
)
0.5
In
0.5
P阱，所述有源层中(Al
B
Ga1‑
B
)
0.5
In
0.5
P垒与(Al
A
Ga1‑
A
)
0.5
In
0.5
P阱交替层叠设置，其中，B>A，2≤N≤4。
[0008]通过N层(Al
B
Ga1‑
B
)
0.5
In
0.5
P垒和N+1层(Al
A
Ga1‑
A
)
0.5
In
0.5
P阱形成3
‑
5对量子阱，可减少有源层对红光波段的吸收，同时减少了电子空穴的移动空间，以降低电流扩展，在微发光二极管磊晶结构在发光时，使光在更低的电流密度下被提取，进而提高微发光二极管磊晶结构发光效率。
[0009]可选的，在所述(Al
A
Ga1‑
A
)
0.5
In
0.5
P阱中，0.2≤A≤0.3；在所述(Al
B
Ga1‑
B
)
0.5
In
0.5
P垒中，0.6≤B≤0.7。通过控制A和B的取值，可使得量子阱中电子和空穴复合的几率增加，提高了所述微发光二极管磊晶结构的发光效率。
[0010]可选的，所述有源层的厚度为20
‑
50nm，使得有源层减少了对红光波段的吸收，同时使微发光二极管磊晶结构中电子空穴的移动空间减少。
[0011]可选的，所述第一半导体层包括依次层叠设置的缓冲层、腐蚀停止层和第一限制层；所述第一限制层与所述有源层接触，其中，所述缓冲层厚度为0.4
‑
0.6um，所述腐蚀停止层厚度为2.0
‑
4.0μm，所述第一限制层厚度为0.3
‑
0.6um。使得第一半导体的整体厚度大幅
减薄，降低生长形成所述第一半导体的原料成本，缩短了生长形成微发光二极管磊晶结构的周期。
[0012]可选地，所述第二半导体层包括第二限制层和电流扩展层，所述第二限制层与所述有源层接触；所述电流扩展层的厚度为0.5
‑
1um。降低电流扩展层中空穴的移动，使得电流扩展层的电流扩展变差，有利于光在电流密度较低的情况下被提取。
[0013]可选的，所述第二限制层的厚度为0.3
‑
1um。
[0014]基于同样的专利技术构思，本申请还提供一种微发光二极管磊晶结构的制造方法，包括：
[0015]在衬底上生长形成第一半导体层；
[0016]在所述第一半导体层中背离所述衬底的表面上形成有源层，所述有源层包括交替层叠设置的(Al
A
Ga1‑
A
)
0.5
In
0.5
P阱和(Al
B
Ga1‑
B
)
0.5
In
0.5
P垒，其中，(Al
A
Ga1‑
A
)
0.5
In
0.5
P阱的层数为N+1，(Al
B
Ga1‑
B
)
0.5
In
0.5
P垒的层数为N，B>A，2≤N≤4；
[0017]在所述有源层中远离所述第一半导体层的表面生长形成第二半导体层。
[0018]通过N层(Al
B
Ga1‑
B
)
0.5
In
0.5
P垒和N+1层(Al
A
Ga1‑
A
)
0.5
In
0.5
P阱形成3
‑
5对量子阱，可减少有源层对红光波段的吸收，同时减少了电子空穴的移动空间，以降低电流扩展，在磊晶结构在发光时，可使得光在更低的电流密度下被提取，进而提高微发光二极管磊晶结构发光效率。
[0019]可选的，在所述第一半导体层背离所述衬底的表面上形成有源层时，交替控制Ga以及Al的含量，以交替生长所述(Al
B
Ga1‑
B
)
0.5
In
0.5
P垒和(Al
A
Ga1‑
A
)
0.5
In
0.5
P阱，其中，0.2≤A≤0.3，0.6≤B≤0.7。通过控制A和B的取值，可使得量子阱中电子和空穴复合的几率增加，提高了所述微发光二极管磊晶结构的发光效率。
[0020]可选的，在衬底上生长形成第一半导体层之前，通过H2对所述衬底进行吹扫，以清洁所述衬底的表面；控制所述衬底所在的环境温度以去除附在所述衬底上的水气。通过去除衬底上的杂质以及水气，提高生长微发光二极管芯片的制造良率。
[0021]通过控制有源层的生长厚度，使得有源层减少了对光波段的吸收，同时使微发光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微发光二极管磊晶结构，其特征在于，所述微发光二极管磊晶结构包括依次层叠设置的第一半导体层、有源层、第二半导体层；所述有源层包括N层(Al
B
Ga1‑
B
)
0.5
In
0.5
P垒和N+1层(Al
A
Ga1‑
A
)
0.5
In
0.5
P阱，所述有源层中(Al
B
Ga1‑
B
)
0.5
In
0.5
P垒与(Al
A
Ga1‑
A
)
0.5
In
0.5
P阱交替层叠设置，其中，B>A，2≤N≤4。2.如权利要求1所述的微发光二极管磊晶结构，其特征在于，在所述(Al
A
Ga1‑
A
)
0.5
In
0.5
P阱中，0.2≤A≤0.3；在所述(Al
B
Ga1‑
B
)
0.5
In
0.5
P垒中，0.6≤B≤0.7。3.如权利要求1所述的微发光二极管磊晶结构，其特征在于，所述有源层的厚度为20
‑
50nm。4.如权利要求1所述的微发光二极管磊晶结构，其特征在于，所述第一半导体层包括依次层叠设置的缓冲层、腐蚀停止层和第一限制层；所述第一限制层与所述有源层接触，其中，所述缓冲层厚度为0.4
‑
0.6um，所述腐蚀停止层厚度为2.0
‑
4.0μm，所述第一限制层厚度为0.3
‑
0.6um。5.如权利要求1所述的微发光二极管磊晶结构，其特征在于，所述第二半导体层包括第二限制层和电流扩展层，所述第二限制层与所述有源层接触；所述电流扩展层的厚度为0.5
‑
1um。6.如权利要求5所述的微发光二极管磊晶结构，其特征在于，所述第二限制层的厚度为0.3
‑
1um。7.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，柴圆圆，朱小松，张偲，
申请(专利权)人：重庆康佳光电技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：