LED外延结构及其制备方法技术

技术编号:32517276 阅读:19 留言:0更新日期:2022-03-02 11:14
本发明专利技术提供了一种LED外延结构及其制备方法,所述LED外延结构从下至上依次包括:位于衬底上的底部缓冲层、腐蚀截止层、第一型半导体层、有源层以及第二型半导体层,其中,所述第一型半导体层从下至上依次包括第一型窗口层、第一型粗化限制层、第一型限制层以及第一型波导层,且所述第一型粗化限制层为Al组分渐变的结构层。本发明专利技术通过形成Al组分渐变的第一型粗化限制层可以提高LED芯片的出光效率、降低LED芯片的工作电压以及提高工艺稳定性。片的工作电压以及提高工艺稳定性。片的工作电压以及提高工艺稳定性。

【技术实现步骤摘要】
LED外延结构及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
,特别涉及一种LED外延结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]发光二极管(LED,Light Emitting Diode)是一种半导体固体发光器件,具有结构简单、重量轻、无污染等优点,已广泛应用于数码,显示,照明及植物工程等多个领域,被称为环保、节能的绿色照明光源,蕴藏了巨大的商机。其中,以砷化镓(GaAs)为代表的III

V族化合物半导体由于具有发光效率高、电子饱和漂移速度高以及化学性质稳定等特点,在高亮发光二极管、激光器等光电子领域有着巨大的应用潜力,引起了人们的广泛关注。
[0003]为获得高出光效率的发光二极管,目前一般采用反极性结构,即N电极在上,P电极在下的结构,正面(N电极面)采用粗化工艺,以提高光萃取效率。目前业内常用的表面粗化工艺一般为湿法化学腐蚀的方式,而如何控制粗化效果成为本领域人员关注的重点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种LED外延结构及其制备方法,以控制粗化效果,提高LED芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED外延结构,其特征在于,所述LED外延结构从下至上依次包括:位于衬底上的底部缓冲层、腐蚀截止层、第一型半导体层、有源层以及第二型半导体层,其中,所述第一型半导体层从下至上依次包括第一型窗口层、第一型粗化限制层、第一型限制层以及第一型波导层,且所述第一型粗化限制层为Al组分渐变的结构层。2.如权利要求1所述的LED外延结构,其特征在于,所述第一型粗化限制层包括第一结构层组成的单层结构或多周期结构,周期数k的范围为2至30。3.如权利要求2所述的LED外延结构,其特征在于,所述第一结构层为(Al
x
Ga1‑
x
)
y
In1‑
y
P,且x的范围为0.05~0.65,y的范围为0.45~0.55。4.如权利要求1或2所述的LED外延结构,其特征在于,所述第一型粗化限制层的厚度为100nm~1500nm。5.如权利要求1所述的LED外延结构,其特征在于,所述第一型粗化限制层包括第一结构层和第二结构层组成的两层结构或第一结构层和第二结构层交替堆叠组成的多周期结构,周期数k的范围为2至30。6.如权利要求5所述的LED外延结构,其特征在于,所述第一结构层为(Al
m
Ga1‑
m
)
n
In1‑
n
P,所述第二结构层为(Al
a
Ga1‑
a
)
b
In1‑
b
P,且0.05≤m≤0.65,0.05≤a≤0.65,0.45≤n≤0.55,0.45≤b≤0.55。7.如权利要求1所述的LED外延结构,其特征在于,所述第一型粗化限制层中Al组分的渐变方式包括线性渐变、非线性渐变、阶梯式变化方式中的一种或任意组合。8.如权利要求7所述的LED外延结构,其特征在于,所述线性渐变中Al组分的渐变方式为从所述第一型窗口层指向所述第一型限制层方向从大到小线性渐变或从小到大线性渐变。9.如权利要求6所述的LED外延结构,其特征在于,同一周期中,所述第一结构层与所述第二结构层中Al组分a和Al组分m中的最大值和最小值的差值大于0.25。10.如权利要求6所述的LED外延结构,其特征在于,同一周期中,所述第一结构层与所述第二结构层中In组分n与In组分b的差值小于5%。11.如权利要求5所述的LED外延结构,其特征在于,所述第一结构层的厚度为10nm~750nm,所述第二结构层的厚度为10nm~750nm,且所述第一型粗化限制层的厚度为100nm~1500nm。12.如权利要求1所述的LED外延结构,其特征在于,所述第一型粗化限制层中掺杂Si或Te。13.如权利要求1所述的LED外延结构,其特征在于,所述第一型半导体层还包括第一型欧姆接触层,且所述第一型欧姆接触层位于所述腐蚀截止层与所述第一型窗口层之间。14.如权利要求1所述的LED外延结构,其特征在于,所述第二型半导体层从下至上依次包括:第二型波导层、第二型限制层、过渡层、第二型窗口层以及第二型欧姆接触层。15.如权利要求1所述的LED外延结构,其特征在于,所述第一型半导体层为N型半导体层,所述第二型半导体层为P型半导体层。16.如权利要求1所述的LED外延结构,其特征在于,所述衬底包括GaAs衬底或Si衬底。17.一种LED外延结构的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:提供一衬底;
在所述衬底上依次生长底部缓冲层、腐蚀截止层和第一型半导体层,其中,所述第一型半导体层从下至上依次包括第一型窗口层、第一型粗化限制层、第一...

【专利技术属性】
技术研发人员:李森林薛龙王亚宏廖寅生赖玉财杨美佳毕京锋
申请(专利权)人:厦门士兰明镓化合物半导体有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1