【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发光二极管，尤其涉及一种gan基发光二极管的外延片及其制备方法。
技术介绍
1、gan基ⅲ族氮化物是宽禁带化合物半导体材料，在发光二极管(light emittingdiode，简称led)、激光器、功率器件等领域被大量研究和应用。
2、目前常见的led外延片制备方法是采用mocvd(metal-organic chemical vapordeposition，金属有机化合物化学气相沉淀)设备在蓝宝石衬底上生长gan，然而，蓝宝石衬底和gan材料的晶格常数存在较大的失配(16％)，导致蓝宝石衬底上生长gan晶体具有很高的位错密度，晶体质量较差，造成载流子泄漏和非辐射复合中心增多等不良影响，使得器件内量子效率下降。
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gan基发光二极管的外延片及其制备方法，通过在n型层后插入缺陷改善层，能够降低外延层的缺陷密度，提高外延片的晶体质量，改善器件的内量子效率。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术第一方面提供了一种gan基发光二极管的外延片，包括衬底、于衬底上依次生长的缓冲层、无掺杂的gan层、n型层、应力释放层、多量子阱层和p型层，还包括设置于所述n型层和所述应力释放层之间的缺陷改善层，
3、所述缺陷改善层包括交替层叠的三维岛状n-gan层和二维平面状n-gan层；
4、所述三维岛状n-gan层中ⅴ/ⅲ比为200～500；
5、所述二维平面状n-gan层中
6、作为上述方案的改进，所述三维岛状n-gan层和二维平面状n-gan层交替层叠的周期数为2～5，每个周期中所述三维岛状n-gan层位于所述二维平面状n-gan层的下方。
7、作为上述方案的改进，所述三维岛状n-gan层的生长温度为900～1000℃，生长压力为300～600torr；
8、作为上述方案的改进，所述二维平面状n-gan层的生长温度为1000～1100℃，生长压力为100～200torr。
9、作为上述方案的改进，所述三维岛状n-gan层的生长温度随着周期降低，生长压力随着周期升高，ⅴ/ⅲ比随着周期降低。
10、作为上述方案的改进，所述二维平面状n-gan层的生长温度随着周期升高，生长压力随着周期递减，ⅴ/ⅲ比随着周期升高。
11、作为上述方案的改进，所述三维岛状n-gan层和二维平面状n-gan层中的掺杂元素为硅和/或锗，所述掺杂元素的掺杂浓度为1×1018～1×1019cm-3。
12、作为上述方案的改进，每个周期中，所述三维岛状n-gan层的厚度小于所述二维平面状n-gan层的厚度。
13、作为上述方案的改进，所述三维岛状n-gan层的厚度为30～50nm，所述二维平面状n-gan层的厚度为50～80nm。
14、相应地，本专利技术第二方面提供了一种所述的gan基发光二极管的外延片的制备方法，包括：
15、(1)提供一衬底；
16、(2)于所述衬底上一次生长缓冲层、无掺杂的gan层、n型层、缺陷改善层、应力释放层、多量子阱层和p型层，
17、其中，所述缺陷改善层包括交替层叠的三维岛状n-gan层和二维平面状n-gan层。
18、实施本专利技术，具有如下有益效果：
19、本专利技术在n型层和应力释放层之间插入缺陷改善层，缺陷改善层包括交替层叠的三维岛状n-gan层和二维平面状n-gan层，采用三维岛状、二维平面状交替的这种组合生长模式制备得到的缺陷改善层，可以将底层延伸而上的缺陷进行转向、湮灭，从而降低外延层的缺陷密度，提高外延片的晶体质量，最终改善led器件的发光强度和内量子效率。
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1.一种GaN基发光二极管的外延片，包括衬底、于衬底上依次生长的缓冲层、无掺杂的GaN层、N型层、应力释放层、多量子阱层和P型层，其特征在于，还包括设置于所述N型层和所述应力释放层之间的缺陷改善层，所述缺陷改善层包括交替层叠的三维岛状N-GaN层和二维平面状N-GaN层；
2.如权利要求1所述的GaN基发光二极管的外延片，其特征在于，所述三维岛状N-GaN层和二维平面状N-GaN层交替层叠的周期数为2～5，每个周期中所述三维岛状N-GaN层位于所述二维平面状N-GaN层的下方。
3.如权利要求1所述的GaN基发光二极管的外延片，其特征在于，所述三维岛状N-GaN层的生长温度为900～1000℃，生长压力为300～600torr。
4.如权利要求1所述的GaN基发光二极管的外延片，其特征在于，所述二维平面状N-GaN层的生长温度为1000～1100℃，生长压力为100～200torr。
5.如权利要求3所述的GaN基发光二极管的外延片，其特征在于，所述三维岛状N-GaN层的生长温度随着周期降低，生长压力随着周期升高，Ⅴ/Ⅲ比随着周期降
6.如权利要求4所述的GaN基发光二极管的外延片，其特征在于，所述二维平面状N-GaN层的生长温度随着周期升高，生长压力随着周期递减，Ⅴ/Ⅲ比随着周期升高。
7.如权利要求1所述的GaN基发光二极管的外延片，其特征在于，所述三维岛状N-GaN层和二维平面状N-GaN层中的掺杂元素为硅和/或锗，所述掺杂元素的掺杂浓度为1×1018～1×1019cm-3。
8.如权利要求1所述的GaN基发光二极管的外延片，其特征在于，每个周期中，所述三维岛状N-GaN层的厚度小于所述二维平面状N-GaN层的厚度。
9.如权利要求8所述的GaN基发光二极管的外延片，其特征在于，所述三维岛状N-GaN层的厚度为30～50nm，所述二维平面状N-GaN层的厚度为50～80nm。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的GaN基发光二极管的外延片的制备方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种gan基发光二极管的外延片，包括衬底、于衬底上依次生长的缓冲层、无掺杂的gan层、n型层、应力释放层、多量子阱层和p型层，其特征在于，还包括设置于所述n型层和所述应力释放层之间的缺陷改善层，所述缺陷改善层包括交替层叠的三维岛状n-gan层和二维平面状n-gan层；
2.如权利要求1所述的gan基发光二极管的外延片，其特征在于，所述三维岛状n-gan层和二维平面状n-gan层交替层叠的周期数为2～5，每个周期中所述三维岛状n-gan层位于所述二维平面状n-gan层的下方。
3.如权利要求1所述的gan基发光二极管的外延片，其特征在于，所述三维岛状n-gan层的生长温度为900～1000℃，生长压力为300～600torr。
4.如权利要求1所述的gan基发光二极管的外延片，其特征在于，所述二维平面状n-gan层的生长温度为1000～1100℃，生长压力为100～200torr。
5.如权利要求3所述的gan基发光二极管的外延片，其特征在于，所...
【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：
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