一种发光二极管外延片制备方法及外延片技术

技术编号:40973945 阅读:22 留言:0更新日期:2024-04-18 21:22
本发明专利技术涉及半导体器件技术领域,尤其涉及一种发光二极管外延片制备方法及外延片,制备方法包括:提供一衬底;在衬底上沉积缓冲层;在缓冲层上沉积非掺杂GaN层;在非掺杂GaN层上沉积n型GaN层;在n型GaN层上沉积多量子阱层;在多量子阱层上沉积电子阻挡层,电子阻挡层包括依次沉积的Mg元素渐变掺杂的AlGaN层及超晶格结构层,超晶格结构层包括由下而上周期性层叠的非掺杂AlGaN层、Mg<subgt;2</subgt;N<subgt;3</subgt;层、多孔含Al氮化物层;在电子阻挡层上沉积p型GaN层。本发明专利技术制备方法能够减少电子溢流,提高电流扩展,减少Mg受主钝化,提高空穴注入效率,减少吸光,提高出光效率,提升发光二极管的发光效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件,尤其涉及一种发光二极管外延片制备方法及外延片


技术介绍

1、氮化镓(gan)作为宽禁带半导体的代表,多年来在全世界半导体领域的研究中,始终保持着非常高的热度和关注度;这得益于材料本身优良的性能:直接带隙、较宽的禁带宽度、抗腐蚀性好、结构稳定;而与之相关的器件中,gan发光二极管(light-emitting diode,即led)获得了巨大的成功,在照明、显示等领域发挥了重要作用。不过目前,技术成熟的传统c面gan基led依然存在问题:droop效应,即大注入电流条件下,led内量子效率快速降低的现象。其成因有较多争论,目前主流的解释方法有俄歇复合和载流子泄漏。为了更好的将电子限制在有源区中,在多量子阱生长完之后生长禁带宽度更大的algan层作为电子阻挡层,有效抑制电子穿过有源区。

2、目前的algan层作为电子阻挡层存在以下劣势,第一,algan 势垒较高,在阻挡电子泄漏到 p层的同时,还阻挡空穴注入到有源区中;第二,电子阻挡层没有粗化结构出光效率较低。

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【技术保护点】

1.一种发光二极管外延片制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的发光二极管外延片制备方法,其特征在于,所述Mg元素渐变掺杂的AlGaN层的厚度介于1nm~10nm,Al组分介于0.1~0.9,Mg元素掺杂浓度介于1E+17atoms/cm3~1E+19atoms/cm3,且Mg元素掺杂浓度逐渐升高。

3.根据权利要求1所述的发光二极管外延片制备方法,其特征在于,所述Mg元素渐变掺杂的AlGaN层的沉积温度介于900℃~1200℃,沉积气氛N2/H2/NH3的比例介于1:1:1~1:30:20。

4.根据权利要求1所述的发光二极...

【技术特征摘要】

1.一种发光二极管外延片制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的发光二极管外延片制备方法,其特征在于,所述mg元素渐变掺杂的algan层的厚度介于1nm~10nm,al组分介于0.1~0.9,mg元素掺杂浓度介于1e+17atoms/cm3~1e+19atoms/cm3,且mg元素掺杂浓度逐渐升高。

3.根据权利要求1所述的发光二极管外延片制备方法,其特征在于,所述mg元素渐变掺杂的algan层的沉积温度介于900℃~1200℃,沉积气氛n2/h2/nh3的比例介于1:1:1~1:30:20。

4.根据权利要求1所述的发光二极管外延片制备方法,其特征在于,所述非掺杂algan层的厚度介于1nm~10nm,al组分介于0.1~0.9。

5.根据权利要求1所述的发光二极管外延片制备方法,其特征在于,所述非掺杂algan层的沉积温度介于900℃~1300℃,沉积气氛n2/h2...

【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:

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