一种高效发光二极管及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高效发光二极管及制备方法，高效发光二极管包括衬底，以及依次沉积在衬底上的缓冲层、非掺杂GaN层、复合N型GaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P型GaN层；复合N型GaN层包括依次沉积在非掺杂GaN层上的第一Si掺GaN层、SiN层以及超晶格层，超晶格层包括按预设周期依次交替沉积的Si掺AlN层、InN层和第二Si掺GaN层，其中，第一Si掺GaN层中掺Si的浓度大于第二Si掺GaN层中掺Si的浓度。本发明专利技术通过在非掺杂GaN层多量子阱层之间插入了一层复合N型GaN层，减少衬底与外延层之间的应力，多量子阱层界面发生线缺陷和堆垛层错，提高发光二极管的发光效率。光二极管的发光效率。光二极管的发光效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高效发光二极管及制备方法


[0001]本专利技术涉及光电
，具体涉及一种高效发光二级管及制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，氮化镓（GaN）材料作为第三代直接带隙半导体材料在工业上有着广泛的应用。特别在LED照明领域，GaN基蓝光LED具有的高亮度、高能效和高寿命的特点，彰显了其具有替代现有照明设备的潜能。
[0003]本征GaN晶体的导电率比较低，目前可以通过有效的掺杂提升GaN的电导率，在电流注入时可以不断产生电子参与有源区中的辐射复合。掺杂元素一般要求与GaN原子半径接近且在生长温度下仍能保持一定稳定性。在外延生长GaN中，使用最多的n型掺杂元素为Si，掺杂源为SiH4，掺杂浓度可以通过调节SiH4的流量来实现。
[0004]然而，由于衬底材料与GaN晶体之间存在较大的晶格失配与热膨胀系数的差异，造成发光二极管外延层中存在很大的压应力，应力释放会对有源区产生线缺陷以及堆垛层错，影响器件的可靠性与发光特性。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的是提供一种高效发光二级管及制备方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效发光二极管，其特征在于，包括衬底，以及依次沉积在所述衬底上的缓冲层、非掺杂GaN层、复合N型GaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P型GaN层；所述复合N型GaN层包括依次沉积在所述非掺杂GaN层上的第一Si掺GaN层、SiN层以及超晶格层，所述超晶格层包括按预设周期依次交替沉积的Si掺AlN层、InN层和第二Si掺GaN层，其中，所述第一Si掺GaN层中掺Si的浓度大于所述第二Si掺GaN层中掺Si的浓度。2.根据权利要求1所述的高效发光二极管，其特征在于，所述第一Si掺GaN层的厚度为1um
‑
5um，所述SiN层的厚度为1nm
‑
100nm，所述超晶格层的厚度为50nm
‑
500nm。3.根据权利要求1所述的高效发光二极管，其特征在于，所述Si掺AlN层、所述InN层和所述第二Si掺GaN层的厚度比为1:1:10~10:1:50。4.根据权利要求1所述的高效发光二极管，其特征在于，所述预设周期为1
‑
20。5.根据权利要求1所述的高效发光二极管，其特征在于，所述第一Si掺GaN层中掺Si的浓度为1
×
10
18 atoms/cm3‑1×
10
20
atoms/cm3，所述Si掺AlN层以及所述第二Si掺GaN层中掺Si的浓度为1
×
10
17 atoms/cm3‑1×
10
19

【专利技术属性】
技术研发人员：程龙，郑文杰，高虹，刘春杨，胡加辉，金从龙，
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：