一种LED外延片制造技术

本申请提供一种LED外延片，LED外延片的N型GaN层包括N_SL层和N_Bulk层。N_SL层包括第一N_SL层和第二N_SL层，第一N_SL层和第二N_SL层从下至上依次循环设置，N_Bulk层包括第一N_Bulk层和第二N_Bulk层。N_SL层和N_Bulk层等效形成多个电容结构，不同浓度的硅掺杂度增强电流扩散，提升LED外延片的抗静电能力。N_SL层和N_Bulk层结构设置降低生长量子阱发光层位错密度，提升量子阱发光层晶格质量。本申请提供的LED外延片在制造过程中，MOCVD设备的SiH4阀组不需要较高的开关频率，提高SiH4阀组的使用寿命，降低生产成本。降低生产成本。降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种LED外延片


[0001]本申请涉及LED
，尤其涉及一种LED外延片。

技术介绍

[0002]LED(Light
‑
Emitting Diode，发光二极管)是一种将电能转换为光能的半导体发光器件。LED外延片是指在一块加热至适当温度的衬底基片上，所生长出来的特定单晶薄膜。参见图1，LED外延片通常包括从下至上依次设置的衬底、缓冲层、U型GaN层、N型GaN层、量子阱发光层和P型GaN层。LED外延片的生长主要采用MOCVD(Metal
‑
organic Chemical Vapor Depos ition，金属有机化合物化学气象沉淀)设备实现。
[0003]MOCVD设备生长的LED外延片的N型GaN层结构，包括N_Bulk结构和N_SL结构两种类型。其中N_Bulk结构可以提供较高的电子浓度，但是与下层的U型GaN层以及上层的量子阱发光层晶格失配较大，影响量子阱发光层晶体质量。相对于N_Bulk结构，N_SL结构可以有效降低N型GaN层与下层U型GaN层的晶格失配，但是N_SL结构会因N电极蚀刻差异导致发光电压波动较大。并且在生长过程中，MOCVD设备的SiH4阀组需要较高的开关频率，降低SiH4阀组的使用寿命，增加生产成本。
[0004]另外，LED在生产制造及安装使用等过程中，难免会受到静电影响而产生感应电荷，若感应电荷得不到及时释放，会在PN结两端形成较高的电压。传统的LED外延片抗静电能力较差，当电压超过LED外延片的最大承受值后，静电电荷将以极短的瞬间在PN结两端进行放电，导致PN结被击穿，使LED失效。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种LED外延片，以解决传统LED外延片晶格失配大、生产成本高、抗静电能力差的问题。
[0006]本申请提供一种LED外延片，包括依次叠层设置的衬底、缓冲层、U型GaN层、N型GaN层、量子阱发光层、P型电子阻挡层和P型GaN层。所述N型GaN层包括：N_SL层和设置于所述N_SL层上的N_Bulk层，所述N_SL层的厚度小于所述N_Bulk层的厚度。
[0007]所述N_SL层包括若干个第一N_SL层和若干个第二N_SL层。所述N_Bulk层包括第一N_Bulk层和设置在所述第一N_Bulk层上的第二N_Bulk层。
[0008]所述第一N_SL层的硅掺杂浓度小于所述第二N_SL层的硅掺杂浓度。所述第一N_Bulk层的硅掺杂浓度大于所述第二N_Bulk层的硅掺杂浓度。所述第一N_SL层的硅掺杂浓度小于所述第二N_Bulk层的硅掺杂浓度。
[0009]所述N_SL层和所述N_Bulk层等效形成多个电容结构，不同浓度的硅掺杂度增强电流扩散，提升LED外延片的抗静电能力。所述N_SL层和所述N_Bulk层结构设置降低生长所述量子阱发光层位错密度，提升所述量子阱发光层晶格质量。
[0010]可选的，所述第一N_SL层和所述第二N_SL层从下至上依次循环设置，循环次数在10～20之间。
[0011]可选的，所述第一N_SL层的硅掺杂浓度为1
×
10
18
～5
×
10
18
/cm
‑3之间；所述第二N_SL层的硅掺杂浓度为1
×
10
19
～3
×
10
19
/cm
‑3之间；所述第一N_Bulk层的硅掺杂浓度为1
×
10
19
～3
×
10
19
/cm
‑3之间；所述第二N_Bulk层的硅掺杂浓度为5
×
10
18
～1
×
10
19
/cm
‑3之间。
[0012]可选的，所述第一N_SL层的厚度为15～20nm之间；所述第二N_SL层的厚度为30～35nm之间；所述N_SL层的厚度为450～550nm之间。
[0013]可选的，所述第一N_Bulk层的厚度为500～600nm之间；所述第二N_Bulk层的厚度为500～600nm之间；所述N_Bulk层的厚度为1000～1200nm之间。
[0014]可选的，所述量子阱发光层包括周期设置的GaN层和In
x
Ga1‑
x
N层，x设置为0.2～0.3之间，周期数在7～12之间；所述GaN层的厚度为8～12nm之间；所述In
x
Ga1‑
x
N层厚度为2～5nm之间。
[0015]本申请提供一种LED外延片，所述LED外延片包括依次叠层设置的衬底、缓冲层、U型GaN层、N型GaN层、量子阱发光层、P型电子阻挡层和P型GaN层。其中，所述N型GaN层包括N_SL层和设置于所述N_SL层上的N_Bulk层。所述N_SL层包括若干个第一N_SL层和若干个第二N_SL层，所述第一N_SL层和所述第二N_SL层从下至上依次循环设置，所述N_Bulk层包括第一N_Bulk层和第二N_Bulk层。所述第一N_SL层的硅掺杂浓度小于所述第二N_SL层的硅掺杂浓度，所述第一N_Bulk层的硅掺杂浓度大于所述第二N_Bulk层的硅掺杂浓度，所述第一N_SL层的硅掺杂浓度小于所述第二N_Bulk层的硅掺杂浓度。所述N_SL层和所述N_Bulk层等效形成多个电容结构，同时，不同浓度的硅掺杂度增强电流扩散，提升LED外延片的抗静电能力。所述N_SL层和所述N_Bulk层结构设置降低生长所述量子阱发光层位错密度，提升所述量子阱发光层晶格质量。本申请提供的LED外延片在制造过程中，MOCVD设备的SiH4阀组不需要较高的开关频率，提高SiH4阀组的使用寿命，降低生产成本。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本申请提供的传统的LED外延片示意图；
[0018]图2为本申请实施例提供的LED外延片示意图；
[0019]图3为本申请实施例提供的LED外延片的N型GaN层结构示意图；
[0020]图4为本申请实施例提供的LED外延片的N型GaN层等效电容示意图。
具体实施方式
[0021]下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。
[0022]LED外延片是指在一块加热至适当温度的衬底基片上，所生长出来的特定单晶薄膜。参见图1，传统的LED外延片通常包括从下至上依次设置的衬底、缓冲层、U本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED外延片，包括依次叠层设置的衬底、缓冲层、U型GaN层、N型GaN层、量子阱发光层、P型电子阻挡层和P型GaN层，其特征在于，所述N型GaN层包括：N_SL层和设置于所述N_SL层上的N_Bulk层；所述N_SL层的厚度小于所述N_Bulk层的厚度；所述N_SL层包括若干个第一N_SL层和若干个第二N_SL层；所述N_Bulk层包括第一N_Bulk层和设置在所述第一N_Bulk层上的第二N_Bulk层；所述第一N_SL层的硅掺杂浓度小于所述第二N_SL层的硅掺杂浓度；所述第一N_Bulk层的硅掺杂浓度大于所述第二N_Bulk层的硅掺杂浓度；所述第一N_SL层的硅掺杂浓度小于所述第二N_Bulk层的硅掺杂浓度。2.根据权利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述第一N_SL层和所述第二N_SL层从下至上依次循环设置，循环次数在10～20之间。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：王文君，江汉，黎国昌，徐洋洋，程虎，苑树伟，
申请(专利权)人：聚灿光电科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：