一种发光二极管外延片及其制备方法、LED芯片技术

本发明专利技术公开了一种发光二极管外延片及其制备方法、LED芯片，涉及半导体器件技术领域，所述外延片包括：衬底，以及层叠于所述衬底之上的外延层，所述外延层包括多量子阱层；其中，所述多量子阱层为周期性交叠结构层，包括交叠设置的InGaN阱层、InSe插入层、P‑AlInN调控层与GaN垒层。本发明专利技术通过设置上述多量子阱层，能够降低阱垒之间因晶格失配产生的极化电场，有利于提高多量子阱层内电子空穴的波函数重叠率；同时调控多量子阱层内电子空穴的迁移速率，使得多量子阱层内电子空穴分布均匀，提高LED的发光效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件，具体涉及一种发光二极管外延片及其制备方法、led芯片。

技术介绍

1、led外延生长过程中面临着许多的技术困难，如电子本身有效质量较小，具有较高的迁移率，导致电子很容易通过量子阱而溢出到p型掺杂层，导致量子阱内电子空穴辐射复合效率下降，led的发光效率偏低；又如p型gan的掺杂困难，掺杂剂mg的活化效率低，导致空穴不足，而且空穴迁移率很低，同样导致电子空穴发生辐射复合的效率降低，并且随着al组分的增加，空穴的激活效率、迁移率及外延层晶体质量进一步降低，最终使led的发光效率下降；另外，量子阱内阱垒之间因晶格失配存在极化电场，使阱垒的能带发生倾斜，使得量子阱内电子-空穴波函数重叠率下降，也会导致led的发光效率下降，这些严重的限制了发光二极管在高光效领域的应用。

2、目前通过mocvd方法得到的蓝绿光led外延结构中的多量子阱层通常为ingan/gan组成，ingan作为阱层，gan为垒层，但是ingan阱层与gan垒层之间由于晶格失配而存在较大的极化电场，导致阱垒之间的能带发生倾斜，在量子阱内电子空穴波函数重叠率不高；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，所述外延片包括：

2.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述多量子阱层中，周期数为5-12个。

3.根据权利要求2所述的发光二极管外延片，其特征在于，单个量子阱周期内，所述InGaN阱层的厚度为2nm-4nm，所述InSe插入层的厚度为0.8nm-1.6nm，所述P-AlInN调控层的厚度为1.0nm-3.0nm，所述GaN垒层的厚度为8nm-16nm。

4.根据权利要求2所述的发光二极管外延片，其特征在于，单个量子阱周期中，所述P-AlInN调控层中Al组分随外延生长方向逐渐降低，Al组分为0.5...

【技术特征摘要】

1.一种发光二极管外延片，其特征在于，所述外延片包括：

2.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述多量子阱层中，周期数为5-12个。

3.根据权利要求2所述的发光二极管外延片，其特征在于，单个量子阱周期内，所述ingan阱层的厚度为2nm-4nm，所述inse插入层的厚度为0.8nm-1.6nm，所述p-alinn调控层的厚度为1.0nm-3.0nm，所述gan垒层的厚度为8nm-16nm。

4.根据权利要求2所述的发光二极管外延片，其特征在于，单个量子阱周期中，所述p-alinn调控层中al组分随外延生长方向逐渐降低，al组分为0.5-0.99；

5.根据权利要求4所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述多量子阱层内任意相邻的两个量子阱周期中，靠近第一方向量子阱周期中所述p-alinn调控层的al组分最大值大于靠近第二方向量子阱周期中所述p-alinn调控层的al组分最大值，靠近第一方向量子阱周期中所述p-alinn调控层的al组分最小值大于靠近第二方向量子阱周期中所述p-alinn调控层的al组分最小值；

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春杨，胡加辉，金从龙，顾伟，
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：