【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管。
技术介绍
1、在发光二极管中，由于空穴的浓度和迁移速率都远小于电子，因此注入到多量子阱发光区的空穴浓度远小于电子浓度，空穴主要集中分布在靠近p型层的少数几个量子阱中，导致实际发光的量子阱数量少，而且电子可以很轻易的越过有源区进入到p型层中造成电子泄漏，影响发光二极管的性能。因此需要提高p型层的掺杂浓度，从而提高注入多量子阱发光区的空穴浓度，但是由于p型gan中的mg受主的能级较深，约为170mev，室温下mg的电离率只有1％左右；此外，mocvd法生长mg掺杂的p型gan过程中，会引入大量的h，这些h原子会钝化mg受主，大大提高了mg受主的激活能，因此难以得到空穴浓度较高的p型gan材料。
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，能够提高空穴注入效率，从而提高发光效率。
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，工艺简单，制得的发光二极管外延片发光效率高。
3、为达到上述技术效果，本专利技术提供了一种发光二极管外延片，包括衬底及依次层叠于所述衬底上的缓冲层、非掺杂gan层、n型gan层、多量子阱层、空穴注入层、电子阻挡层和p型gan层，所述空穴注入层包括依次层叠在所述多量子阱层上的si3n4层、p型algan/inn超晶格层及p型ingan层；所述p型algan/inn超晶格层包括周期性交替层叠的p型algan
4、作为上述技术方案的改进，所述si3n4层的厚度为1nm～10nm。
5、作为上述技术方案的改进，所述p型algan/inn超晶格层的生长周期为1～20，所述p型algan层的厚度为1nm～50nm，al组分占比为0.01～0.5，mg掺杂浓度为1×1018cm-3～1×1020cm-3；所述inn层的厚度为0.5nm～5nm。
6、作为上述技术方案的改进，所述p型ingan层的厚度为5nm～100nm，in组分占比为0.01～0.3，mg掺杂浓度为1×1019cm-3～1×1021cm-3。
7、作为上述技术方案的改进，所述电子阻挡层为alingan层，厚度为10nm～40nm，al组分占比为0.01～0.1，in组分占比为0.01～0.2。
8、相应的，本专利技术还公开了一种发光二极管外延片的制备方法，用于制备上述的发光二极管外延片，包括以下步骤：
9、提供一衬底，在所述衬底上依次生长缓冲层、非掺杂gan层、n型gan层、多量子阱层、空穴注入层、电子阻挡层和p型gan层，所述空穴注入层包括依次层叠在所述多量子阱层上的si3n4层、p型algan/inn超晶格层及p型ingan层；所述p型algan/inn超晶格层包括周期性交替层叠的p型algan层和inn层。
10、作为上述技术方案的改进，所述si3n4层的生长温度为800℃～900℃，生长压力为50torr～500torr。
11、作为上述技术方案的改进，所述p型algan层的生长温度为650℃～800℃，生长压力为50torr～500torr；
12、所述inn层的生长温度为650℃～800℃，生长压力为50torr～500torr。
13、作为上述技术方案的改进，所述p型ingan层的生长温度为650℃～800℃，生长压力为50torr～500torr。
14、相应的，本专利技术还公开了一种发光二极管，包括上述的发光二极管外延片。
15、实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：
16、本专利技术的空穴注入层包括依次层叠的si3n4层、p型algan/inn超晶格层及p型ingan层，能够提高p型层的空穴浓度及空穴注入效率，从而提高多量子阱层中电子与空穴的辐射复合效率；阻挡缺陷的延伸，减少电子溢流效应，从而减少发光二极管漏电，提升发光二极管的发光效率。沉积si3n4层可以减少v型坑的缺陷延伸，提高后续生长的晶体质量，减少发光二极管的漏电，提高老化性能；p型algan层的势垒较高，可以减少电子从多量子阱层溢流至p型gan层导致的非辐射复合，同时提高空穴注入多量子阱层的效率，inn层的禁带宽度较窄形成势阱层，存储空穴，p型algan层/inn层组成的超晶格结构能够促进空穴较为均匀的注入到多量子阱层，提高电子与空穴的辐射复合效率；p型ingan层通过掺杂in降低mg的激活能，提高活化mg浓度，为发光二极管提供足量的空穴与电子发生复合，提高发光二极管的发光效率。
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1.一种发光二极管外延片，其特征在于，包括衬底及依次层叠于所述衬底上的缓冲层、非掺杂GaN层、N型GaN层、多量子阱层、空穴注入层、电子阻挡层和P型GaN层，所述空穴注入层包括依次层叠在所述多量子阱层上的Si3N4层、P型AlGaN/InN超晶格层及P型InGaN层；所述P型AlGaN/InN超晶格层包括周期性交替层叠的P型AlGaN层和InN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Si3N4层的厚度为1nm～10nm。
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P型AlGaN/InN超晶格层的生长周期为1～20，所述P型AlGaN层的厚度为1nm～50nm，Al组分占比为0.01～0.5，Mg掺杂浓度为1×1018cm-3～1×1020cm-3；所述InN层的厚度为0.5nm～5nm。
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P型InGaN层的厚度为5nm～100nm，In组分占比为0.01～0.3，Mg掺杂浓度为1×1019cm-3～1×1021cm-3。
5.如权利要求1所述
6.一种发光二极管外延片的制备方法，用于制备如权利要求1～5任一项所述的发光二极管外延片，其特征在于，包括以下步骤：
7.如权利要求6所述的发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述Si3N4层的生长温度为800℃～900℃，生长压力为50Torr～500Torr。
8.如权利要求6所述的发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述P型AlGaN层的生长温度为650℃～800℃，生长压力为50Torr～500Torr；
9.如权利要求6所述的发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述P型InGaN层的生长温度为650℃～800℃，生长压力为50Torr～500Torr。
10.一种发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括如权利要求1～5中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，包括衬底及依次层叠于所述衬底上的缓冲层、非掺杂gan层、n型gan层、多量子阱层、空穴注入层、电子阻挡层和p型gan层，所述空穴注入层包括依次层叠在所述多量子阱层上的si3n4层、p型algan/inn超晶格层及p型ingan层；所述p型algan/inn超晶格层包括周期性交替层叠的p型algan层和inn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si3n4层的厚度为1nm～10nm。
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p型algan/inn超晶格层的生长周期为1～20，所述p型algan层的厚度为1nm～50nm，al组分占比为0.01～0.5，mg掺杂浓度为1×1018cm-3～1×1020cm-3；所述inn层的厚度为0.5nm～5nm。
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p型ingan层的厚度为5nm～100nm，in组分占比为0.01～0.3，mg掺杂浓度为1×1019cm-3～1×102...
【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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