一种GaN基LED外延片、外延生长方法及LED芯片技术

本发明专利技术提供一种GaN基LED外延片、外延生长方法及LED芯片，外延片包括依次沉积第一量子阱子层、第二量子阱子层、第三量子阱子层、第四量子阱子层以及第五量子阱子层而成的量子阱层，其中，前两个子层为GaN层，其余子层为InGaN层，在生长第一量子阱子层、第二量子阱子层以及第三量子阱子层的过程中，掺杂Si，且第一量子阱子层和第二量子阱子层中的Si掺杂浓度均高于所述第三量子阱子层中的Si掺杂浓度，其中，掺杂Si可以降低量子阱极化电场作用，提高电子和空穴波函数的交叠，进而提升辐射复合效率，达到提升发光二极管的发光效率。达到提升发光二极管的发光效率。达到提升发光二极管的发光效率。

【技术实现步骤摘要】
一种GaN基LED外延片、外延生长方法及LED芯片


[0001]本专利技术涉及LED
，特别涉及一种GaN基LED外延片、外延生长方法及LED芯片。

技术介绍

[0002]近年来，随着光效的快速提升，GaN基LED已在通用照明、显示等领域得到广泛应用。如何进一步提高LED的发光效率，仍是LED行业的关注热点。
[0003]在GaN势垒上生长InGaN量子阱时，根据理论计算和实验测量，InGaN阱层的极化电场可以高达MV/cm，导致量子阱区能带倾斜，那么，当电子和空穴经过量子阱区时，会造成严重的空间分离，产生所谓的量子限制斯塔克效应（QCSE）。载流子的空间分离，导致在量子阱中波函数交叠减少，辐射复合降低，严重降低了LED器件的发光效率。通常设置InGaN量子阱层的厚度在3nm左右，以防电子和空穴的波函数在整个多量子阱有源区中都被分离。另外一种降低InGaN量子阱层极化电场的办法是在非极性/半极性面上生长InGaN材料，从而避免界面电荷对载流子造成分离。这种方法尽管可以从源头上消除极化效应，但是目前很难在非极性/半极性面上获得高质量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GaN基LED外延片，其特征在于，有源层包括依次交替堆叠的量子阱层和量子垒层，所述量子阱层包括依次沉积的第一量子阱子层、第二量子阱子层、第三量子阱子层、第四量子阱子层以及第五量子阱子层；其中，所述第一量子阱子层和所述第二量子阱子层均为GaN层，所述第三量子阱子层、所述第四量子阱子层以及所述第五量子阱子层均为InGaN层，在生长所述第一量子阱子层、所述第二量子阱子层以及所述第三量子阱子层的过程中均掺杂Si，且所述第一量子阱子层和第二量子阱子层中的Si 掺杂浓度均高于所述第三量子阱子层中的 Si 掺杂浓度。2.根据权利要求1所述的GaN基LED外延片，其特征在于，所述第一量子阱子层和第二量子阱子层中的Si 掺杂浓度均为所述第三量子阱子层中的 Si 掺杂浓度的1倍~5倍。3.根据权利要求1所述的GaN基LED外延片，其特征在于，所述有源层的厚度为2nm~5nm，且所述第一量子阱子层、所述第二量子阱子层、所述第三量子阱子层、所述第四量子阱子层以及所述第五量子阱子层的厚度比范围为1~2:1:1:4~8:1~2。4.根据权利要求1所述的GaN基LED外延片，其特征在于，所述第一量子阱子层中的Si掺杂浓度为2.5E16 atoms/cm3~1.25E18atoms/cm3, 所述第二量子阱子层中的Si掺杂浓度为2.5E16 atoms/cm3~1.25E18atoms/cm3，所述第三量子阱子层中的Si掺杂浓度为2.5E16 atoms/cm3~2.5E17 atoms/cm3。5.根据权利要求1所述的GaN基LED外延片，其特征在于，所述第三量子阱子层中In组分为0.01~0.5，且控制In组分由低到高渐变，所述第四量子阱子层和所述第五量子阱子层中In组分均为0.05~0.5。6.一种LED外延片的外延生长方法，其特征在于，用于制备权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：程龙，高虹，曾家明，郑文杰，刘春杨，胡加辉，
申请(专利权)人：江西兆驰半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：