【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电，尤其涉及一种发光二极管外延片及其制备方法、led。
技术介绍
1、对于algainn材料体系来说，由于电子相比空穴具有更高的迁移率和更小的有效质量，同时电子较容易激活且具有更高的浓度，导致注入到多量子阱发光层中的电子空穴浓度及其不匹配，靠近n型半导体层的量子阱几乎不发光，而电子可以轻易的注入到多量子阱发光层甚至进入到p型半导体层造成电子泄漏。而且，发光二极管获取高质量高空穴浓度的p型材料十分困难，因为在algainn材料体系中mg的离化率偏低，导致p型半导体材料中空穴浓度普遍较低。此外，作为发光二极管主要功能层的电子阻挡层，除了会阻挡电子注入至p型层发光之外，还会起到阻挡空穴注入至多量子阱发光层的作用，进一步降低多量子阱发光层中的空穴浓度，导致多量子阱发光层中电子空穴浓度不匹配的问题更为严峻。因此，为了提高gan基led的发光效率，提高p型材料空穴注入效率和改善多量子阱发光层中的电子空穴匹配度是十分必要的。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种发光二极管外延片，其可提高p型半导体层的空穴注入效率并改善多量子阱发光层中的电子空穴匹配度，以提高gan基led的发光效率。
2、本专利技术所要解决的技术问题还在于，提供一种发光二极管外延片的制备方法，其工艺简单，能够稳定制得发光效率良好的发光二极管外延片。
3、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种发光二极管外延片，包括衬底，所述衬底上依次设有缓冲层、n型半导体层、应力
4、所述电子阻挡层包括依次层叠在所述多量子阱发光层上的aln层、非掺杂algan/ingan超晶格层、第一mg掺杂algan/ingan超晶格层、第二mg掺杂algan/ingan超晶格层和第三mg掺杂algan/ingan超晶格层。
5、在一种实施方式中，所述非掺杂algan/ingan超晶格层的al组分＞所述第一mg掺杂algan/ingan超晶格层的al组分＞第二mg掺杂algan/ingan超晶格层的al组分＞第三mg掺杂algan/ingan超晶格层的al组分。
6、在一种实施方式中，所述非掺杂algan/ingan超晶格层的in组分＜所述第一mg掺杂algan/ingan超晶格层的in组分＜第二mg掺杂algan/ingan超晶格层的in组分＜第三mg掺杂algan/ingan超晶格层的in组分。
7、在一种实施方式中，所述第一mg掺杂algan/ingan超晶格层的mg掺杂浓度＜第二mg掺杂algan/ingan超晶格层的mg掺杂浓度＜第三mg掺杂algan/ingan超晶格层的mg掺杂浓度。
8、在一种实施方式中，所述aln层的厚度为3nm～30nm；
9、所述非掺杂algan/ingan超晶格层包括交替层叠的algan层和ingan层，交替层叠的周期数为2～10；
10、所述algan层的厚度为2nm～8nm；
11、所述algan层的al组分为0.6～1；
12、所述ingan层的厚度为2nm～8nm；
13、所述ingan层的in组分为0～0.03。
14、在一种实施方式中，所述第一mg掺杂algan/ingan超晶格层包括交替层叠的第一非掺杂algan层和第一mg掺杂ingan层，交替层叠的周期数为2～8；
15、所述第一非掺杂algan层的厚度为2nm～8nm；
16、所述第一非掺杂algan层的al组分为0.4～0.8；
17、所述第一mg掺杂ingan层的厚度为2nm～8nm；
18、所述第一mg掺杂ingan层的in组分为0.03～0.06；
19、所述第一mg掺杂ingan层的mg掺杂浓度为3×1018atoms/cm3～8×1018atoms/cm3。
20、在一种实施方式中，所述第二mg掺杂algan/ingan超晶格层包括交替层叠的第二非掺杂algan层和第二mg掺杂ingan层，交替层叠的周期数为1～6；
21、所述第二非掺杂algan层的厚度为2nm～8nm；
22、所述第二非掺杂algan层的al组分为0.2～0.6；
23、所述第二mg掺杂ingan层的厚度为2nm～8nm；
24、所述第二mg掺杂ingan层的in组分为0.06～0.09；
25、所述第二mg掺杂ingan层的mg掺杂浓度为8×1018atoms/cm3～1.2×1019atoms/cm3。
26、在一种实施方式中，所述第三mg掺杂algan/ingan超晶格层包括交替层叠的第三非掺杂algan层和第三mg掺杂ingan层，交替层叠的周期数为1～4；
27、所述第三非掺杂algan层的厚度为2nm～8nm；
28、所述第三非掺杂algan层的al组分为0～0.4；
29、所述第三mg掺杂ingan层的厚度为2nm～8nm；
30、所述第三mg掺杂ingan层的in组分为0.09～0.15；
31、所述第三mg掺杂ingan层的mg掺杂浓度为1.2×1019atoms/cm3～5×1019atoms/cm3。
32、为解决上述问题，本专利技术还提供了一种发光二极管外延片的制备方法，包括以下步骤：
33、s1、准备衬底；
34、s2、在所述衬底上依次沉积缓冲层、n型半导体层、应力释放层、多量子阱发光层、电子阻挡层、p型半导体层；
35、所述电子阻挡层包括依次层叠在所述多量子阱发光层上的aln层、非掺杂algan/ingan超晶格层、第一mg掺杂algan/ingan超晶格层、第二mg掺杂algan/ingan超晶格层和第三mg掺杂algan/ingan超晶格层。
36、相应地，本专利技术还提供了一种led，所述led包括上述的发光二极管外延片。
37、实施本专利技术，具有如下有益效果：
38、本专利技术提供的发光二极管外延片，其具有特定结构的电子阻挡层，所述电子阻挡层包括依次层叠在所述多量子阱发光层上的aln层、非掺杂algan/ingan超晶格层、第一mg掺杂algan/ingan超晶格层、第二mg掺杂algan/ingan超晶格层和第三mg掺杂algan/ingan超晶格层。该结构的设计有利于减小电子阻挡层阻挡空穴注入至多量子阱发光层的作用，可提高p型半导体层的空穴注入效率。其中，高禁带宽度的aln、algan材料主要起到阻挡电子并降低电子移动速率的作用，防止电子注入到p型半导体层以造成电子泄漏，低禁带宽度的ingan材料可以储备部分空穴，同时还可以减弱对空穴的阻挡作用，以提高p型半导体层的空穴注入效率。进一步地，第一mg掺杂algan/ingan超晶格层、第二mg掺杂algan/in本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种发光二极管外延片，其特征在于，包括衬底，所述衬底上依次设有缓冲层、N型半导体层、应力释放层、多量子阱发光层、电子阻挡层、P型半导体层；
2.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述非掺杂AlGaN/InGaN超晶格层的Al组分＞所述第一Mg掺杂AlGaN/InGaN超晶格层的Al组分＞第二Mg掺杂AlGaN/InGaN超晶格层的Al组分＞第三Mg掺杂AlGaN/InGaN超晶格层的Al组分。
3.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述非掺杂AlGaN/InGaN超晶格层的In组分＜所述第一Mg掺杂AlGaN/InGaN超晶格层的In组分＜第二Mg掺杂AlGaN/InGaN超晶格层的In组分＜第三Mg掺杂AlGaN/InGaN超晶格层的In组分。
4.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第一Mg掺杂AlGaN/InGaN超晶格层的Mg掺杂浓度＜第二Mg掺杂AlGaN/InGaN超晶格层的Mg掺杂浓度＜第三Mg掺杂AlGaN/InGaN超晶格层的Mg掺杂浓度。
5.如权利要求1所述的发光
6.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第一Mg掺杂AlGaN/InGaN超晶格层包括交替层叠的第一非掺杂AlGaN层和第一Mg掺杂InGaN层，交替层叠的周期数为2～8；
7.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第二Mg掺杂AlGaN/InGaN超晶格层包括交替层叠的第二非掺杂AlGaN层和第二Mg掺杂InGaN层，交替层叠的周期数为1～6；
8.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第三Mg掺杂AlGaN/InGaN超晶格层包括交替层叠的第三非掺杂AlGaN层和第三Mg掺杂InGaN层，交替层叠的周期数为1～4；
9.一种如权利要求1～8任一项所述的发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.一种LED，其特征在于，所述LED包括如权利要求1～8任一项所述的发光二极管外延片。
...【技术特征摘要】
1.一种发光二极管外延片，其特征在于，包括衬底，所述衬底上依次设有缓冲层、n型半导体层、应力释放层、多量子阱发光层、电子阻挡层、p型半导体层；
2.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述非掺杂algan/ingan超晶格层的al组分＞所述第一mg掺杂algan/ingan超晶格层的al组分＞第二mg掺杂algan/ingan超晶格层的al组分＞第三mg掺杂algan/ingan超晶格层的al组分。
3.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述非掺杂algan/ingan超晶格层的in组分＜所述第一mg掺杂algan/ingan超晶格层的in组分＜第二mg掺杂algan/ingan超晶格层的in组分＜第三mg掺杂algan/ingan超晶格层的in组分。
4.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第一mg掺杂algan/ingan超晶格层的mg掺杂浓度＜第二mg掺杂algan/ingan超晶格层的mg掺杂浓度＜第三mg掺杂algan/ingan超晶格...
【专利技术属性】
技术研发人员：舒俊，程龙，高虹，郑文杰，印从飞，张彩霞，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：
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