一种发光芯片制造技术

本发明专利技术涉及一种发光芯片

【技术实现步骤摘要】
一种发光芯片、发光芯片外延层及其制作方法


[0001]本专利技术涉及半导体芯片的
，尤其涉及一种发光芯片
、
发光芯片外延层及其制作方法
。

技术介绍

[0002]LED
发光二极管是将电能直接转化为光能的电子元器件，与传统的相比，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，现已被广泛地应用于显示器和照明
。
其中发光芯片是发光二极管的光源部分，发光芯片的发光效率越高，则亮度也越高，发光二极管越节能
、
减排
、
环保
。
[0003]目前，
LED
发光芯片的外延层包括电流扩展层，电流扩展层生长在过渡层之上
。
电流扩展层与过渡层之间存在较大的晶格失配，不利于电流扩展层的生长，使得发光芯片外延层的质量差，降低了发光芯片的发光效率，影响了发光芯片的光电性能
。
[0004]因此，如何降低发光芯片外延层的晶格失配度是亟需解决的问题
。

技术实现思路

[0005]鉴于上述相关技术的不足，本申请的目的在于提供一种发光芯片
、
发光芯片外延层及其制作方法，旨在改善发光芯片外延层的晶格失配问题
。
[0006]一种发光芯片外延层，包括：
[0007]依次生长的
N
型层
、
有源层和
P<br/>型层；
[0008]所述
P
型层包括依次生长的第一限制层
、
过渡层以及电流扩展层，所述第一限制层为
Al
x
In1‑
x
P
层，所述电流扩展层为
GaP
层；所述过渡层包括
Al、In、P
，且所述过渡层自远离所述
Al
x
In1‑
x
P
层的方向所述
Al
的组分递增，所述
In
的组分递减，所述
P
的组分不变；所述
x
大于0且小于
1。
[0009]上述发光芯片外延层中设置的过渡层降低了发光芯片外延层的晶格失配度，过渡层中
Al
的组分递增，
In
的组分递减，使得过渡层靠近电流扩展层的一侧的晶格常数与电流扩展层的晶格常数更接近，由此改善了晶格失配的问题，电流扩展层能在过渡层上更好地生长，提高了发光芯片外延层的质量，使得发光芯片具备高的发光效率
。
[0010]可选地，所述过渡层为
Al
y
In1‑
y
P
层，且所述
y
自所述过渡层远离所述
Al
x
In1‑
x
P
层的方向由所述
x
逐渐增大，并最终小于
1。
渐变子层中
Al
的组分
y
从
x
逐渐增大，
In
的组分1‑
y
从1‑
x
逐渐减小，使得
P
型层中的第一限制层与过渡层之间不存在晶格失配的问题，过渡层的生长也好，也有利于提高发光芯片外延层的质量
。
[0011]基于同样的专利技术构思，本申请还提供一种发光芯片，包括：
[0012]如权利要求1‑5任一项所述的发光芯片外延层；
[0013]以及，分别与所述
N
型层和所述
P
型层电连接的
N
电极和
P
电极
。
[0014]上述发光芯片的外延层改善了晶格失配的问题，发光芯片外延层的质量好，提高了发光芯片的发光效率
。
[0015]基于同样的专利技术构思，本申请还提供一种发光芯片外延层的制作方法，包括：
[0016]依次生长
N
型层
、
有源层
、P
型层，其中，生长所述
P
型层包括：
[0017]生长
Al
x
In1‑
x
P
层作为第一限制层，所述
x
大于0且小于1；
[0018]在所述
Al
x
In1‑
x
P
层上生长
Al
y
In1‑
y
P
层作为过渡层，所述
y
大于或等于
x
，且小于1；
[0019]在生长所述
Al
y
In1‑
y
P
层的过程中，控制向生长腔体内通入的
Al
源递增，并控制通入的
Ga
源递减；
[0020]在所述过渡层上生长
GaP
的电流扩展层
。
[0021]上述发光芯片外延层的制作方法通过在
Al
x
In1‑
x
P
层上生长过渡层，控制通入的
Al
源递增，通入的
Ga
源递减，由此可使
P
型层与过渡层之间，过渡层与电流扩展层之间都有好的晶格匹配，改善了外延层的失配问题，增加了发光芯片外延层的质量，提高了发光芯片的发光效率
。
[0022]可选地，所述生长
GaP
的电流扩展层包括：
[0023]在第一时间段
T1内，所述电流扩展层以平均速度为
V1的生长速度生长，之后在第二时间段
T2内，所述电流扩展层以恒定的生长速度
V2生长，所述
T1小于所述
T2，所述
V1小于所述
V2。
[0024]电流扩展层先以小于
V2的速度
V1进行生长，为
Al、In
的脱附提供了足够的时间，因此在生长
GaP
的电流扩展层时
Al、In
不会附着在外延层的表面，为第二时间段
T2内电流扩展层的生长提供了好的生长基础，使得电流扩展层不会随着生长厚度的增加其表面越来越粗糙，生长完成后电流扩展层的表面可为光滑的镜面，电流扩展层具备好的形核质量，提高了发光芯片的发光效率
。
[0025]可选地，所述第一时间段
T1包括至少两个相邻的子时间段，所述电流扩展层在各子时间段内的生长速度随着相邻的子时间段的递增而逐渐增大
。
在所述第一时间段
T1内电流扩展层先以较小的速度生长，再以较大的速度生长，更有利于
Al、In
的脱附，电流扩展层的形核质量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种发光芯片外延层，其特征在于，包括：依次生长的
N
型层
、
有源层和
P
型层；所述
P
型层包括依次生长的第一限制层
、
过渡层以及电流扩展层，所述第一限制层为
Al
x
In1‑
x
P
层，所述电流扩展层为
GaP
层；所述过渡层包括
Al、In、P
，且所述过渡层自远离所述
Al
x
In1‑
x
P
层的方向所述
Al
的组分递增，所述
In
的组分递减，所述
P
的组分不变；所述
x
大于0且小于
1。2.
如权利要求1所述的发光芯片外延层，其特征在于，所述过渡层为
Al
y
In1‑
y
P
层，且所述
y
自所述过渡层远离所述
Al
x
In1‑
x
P
层的方向由所述
x
逐渐增大，并最终小于
1。3.
如权利要求2所述的发光芯片外延层，其特征在于，所述
x
为
0.5。4.
如权利要求3所述的发光芯片外延层，其特征在于，所述
y
由所述
0.5
逐渐增大至
0.7。5.
如权利要求1‑4任一项所述的发光芯片外延层，其特征在于，所述电流扩展层的表面为镜面
。6.
一种发光芯片，其特征在于，包括：如权利要求1‑5任一项所述的发光芯片外延层；以及，分别与所述
N
型层和所述
P
型层电连接的
N
电极和
P
电极
。7.
一种发光芯片外延层的制作方法，其特征在于，包括：依次生长
N
型层
、
有源层
、P

【专利技术属性】
技术研发人员：谷鹏军，
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：