【技术实现步骤摘要】
本公开涉及半导体，特别涉及一种发光二极管及其制备方法。
技术介绍
1、通过近年来的不断发展，以gan为基础的发光二极管(light emitting diode，led)器件已经实现市场化，尤其是迷你/微型(mini/micro)led用于显示和背光等领域，要求具有更高的分辨率和显示画质来达到更高的每英寸像素(pixels per inch，ppi)。
2、由于gan基材料与蓝宝石衬底之间的晶格失配产生的应力以及热膨胀系数失配所产生的热应力，导致在蓝宝石衬底上生长gan外延层产生较大弯曲度，导致在蓝宝石衬底上生长的gan材料厚度均匀一致性较差，影响led质量。
技术实现思路
1、本公开实施例提供了一种发光二极管及其制备方法，可以提高gan材料厚度均匀一致性。所述技术方案如下：
2、一方面，提供了一种发光二极管，所述发光二极管包括：
3、衬底、以及层叠在所述衬底上的复合层、3d成核层、第一半导体层、有源层和第二半导体层；
4、所述复合层具有镂空结构。
5、可选地，所述发光二极管还包括位于所述衬底与所述复合层之间的aln缓冲层；所述复合层包括至少一个周期的复合子层，所述复合子层包括依次层叠的algan子层、inalgan子层、ingan子层、具有镂空结构的gan子层和gan子层；
6、所述algan子层的厚度为2nm～20nm，所述inalgan子层的厚度为2nm～10nm，所述ingan子层的厚度为5nm～50n
7、另一方面，提供了一种发光二极管的制备方法，所述方法包括：
8、在衬底上制作复合层，所述复合层具有镂空结构；
9、在所述复合层上制作3d成核层；
10、在所述复合层上依次制作第一半导体层、有源层和第二半导体层。
11、可选地，所述发光二极管还包括位于所述衬底与所述复合层之间的aln缓冲层；在衬底上制作复合层，包括：
12、在所述衬底上依次制作至少一个周期的复合子层，所述复合子层包括依次层叠的algan子层、inalgan子层、ingan子层、重掺杂ingan子层和gan子层，所述重掺杂ingan子层的in含量大于所述ingan子层；
13、在每个周期的所述复合子层制作完成时，在高温环境下进行氢气处理，以使所述重掺杂ingan子层中的in析出形成具有镂空结构的gan子层。
14、可选地，制作所述algan子层，包括：
15、在氮气和氨气氛围下，控制生长压力在50～200torr范围内逐渐降低，控制生长温度在750～900摄氏度范围内逐渐降低，控制al组分逐渐降低，生长alwga1-wn子层，0<w<0.3。
16、可选地，制作所述inalgan子层，包括：
17、在氮气和氨气氛围下，控制生长压力在75～300torr范围内逐渐升高，控制生长温度在700～780摄氏度范围内逐渐降低，控制al组分逐渐降低，生长inaalbga1-a-bn子层，0<a<0.2，0.1<b<0.3。
18、可选地，制作所述ingan子层，包括：
19、在氮气和氨气氛围下，控制氮气流量逐渐降低至0，控制氨气流量逐渐增加，控制生长压力在150～500torr范围内，控制生长温度在700～780摄氏度范围内，控制in组分逐渐增加，生长incga1-cn子层，0<c<0.5。
20、可选地，制作所述重掺杂ingan子层，包括：
21、在氮气和氨气氛围下，控制氮气流量逐渐降低至0，控制氨气流量逐渐增加，控制生长压力在150～500torr范围内，控制生长温度在700～780摄氏度范围内，控制in组分逐渐增加，生长inega1-en子层，0.3<e<0.8。
22、可选地，制作所述gan子层，包括：
23、在氮气、氨气、氢气混合氛围下，控制氢气占比60％～80％，控制生长压力在200～500torr范围内，控制生长温度在650～720摄氏度范围内，生长gan子层。
24、可选地，在每个周期的所述复合子层制作完成时，在高温环境下进行氢气处理，以使所述重掺杂ingan子层中的in析出形成具有镂空结构的gan子层，包括：
25、在氢气氛围下，控制处理温度在1000～1150摄氏度范围内，对所述复合子层进行氢气处理20～200秒。
26、本公开实施例提供的发光二极管中，在衬底和3d成核层之间设置具有镂空结构的复合层，复合层的镂空结构可以给3d成核层的应力释放留足空间，同时镂空结构可以延迟3d成核层晶核岛之间合并时间，可以增大晶核岛的体积，相邻晶核岛横向生长相互聚合，晶核聚合过程中可以释放晶格失配的应力，降低衬底与gan材料之间翘曲度，提高3d成核层的平整度，有利于整个外延层表面温度受热均匀，同时外延层表面生长气氛也可以均匀覆盖，从而提高外延层厚度一致性，进而提高外延片发光波长和发光亮度的一致性。
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1.一种发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括：
2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管还包括位于所述衬底(101)与所述复合层(102)之间的AlN缓冲层(107)；所述复合层(102)包括至少一个周期的复合子层，所述复合子层包括依次层叠的AlGaN子(121)层、InAlGaN子层(122)、InGaN子层(123)、具有镂空结构的GaN子层(124)和GaN子层(125)；
3.一种发光二极管的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述发光二极管还包括位于所述衬底与所述复合层之间的AlN缓冲层；在衬底上制作复合层，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，制作所述AlGaN子层，包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，制作所述InAlGaN子层，包括：
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，制作所述InGaN子层，包括：
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，制作所述重掺杂InGaN子层，包括：<...
【技术特征摘要】
1.一种发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括：
2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管还包括位于所述衬底(101)与所述复合层(102)之间的aln缓冲层(107)；所述复合层(102)包括至少一个周期的复合子层，所述复合子层包括依次层叠的algan子(121)层、inalgan子层(122)、ingan子层(123)、具有镂空结构的gan子层(124)和gan子层(125)；
3.一种发光二极管的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述发光二极管还包括位于所述衬底与所述复合层之间的a...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪威威，陆香花，尚玉平，梅劲，
申请(专利权)人：华灿光电浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：
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