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【技术实现步骤摘要】
本公开涉及光电子制造,特别涉及一种改善极化效应的发光二极管及其制备方法和制品。
技术介绍
1、发光二极管(英文:light emitting diode,简称:led)作为光电子产业中极具影响力的新产品,具有体积小、使用寿命长、颜色丰富多彩、能耗低等特点,广泛应用于照明、显示屏、信号灯、背光源、玩具等领域。
2、相关技术中,发光二极管通常包括依次层叠的衬底、第一半导体层、多量子阱层和第二半导体层。该种垂直于衬底方向生长的外延层为极性外延层。
3、然而,极性外延层在电流注入时外延层中会产生较强的极化电场。特别是gan基外延层,其中n原子面和ga原子面依次重叠会产生很强的极性,使得gan基外延层内会形成很强的极化电场。而极化电场容易引起qcse(quantum confined stark effect,量子受限斯塔克)效应,这样会导致发光二极管的量子效率下降的问题。
技术实现思路
1、本公开实施例提供了一种改善极化效应的发光二极管及其制备方法和制品,能改善外延层内容易形成极化电场的问题,提升发光二极管的量子效率。所述技术方案如下:
2、第一方面,本公开实施例提供了一种发光二极管,所述发光二极管包括第一外延层和第二外延层,所述第一外延层包括第一半导体层;所述第二外延层位于所述第一半导体层的第一侧壁上,且所述第二外延层包括沿远离所述第一侧壁的方向依次层叠的第二半导体层、多量子阱层和第三半导体层,所述第二外延层为半极性外延层;所述第一半导体层的导电类型与
3、可选地,所述第一半导体层还包括与所述第一侧壁相连的顶面,所述发光二极管还包括阻挡层,所述阻挡层位于所述第一半导体层的顶面上,所述第二外延层还位于所述阻挡层与所述第一侧壁平行的侧壁上。
4、可选地,所述发光二极管还包括钝化层,所述钝化层位于所述阻挡层的远离所述第一半导体层的表面、所述第二外延层的远离所述第一半导体层的底面的表面和所述第二外延层的远离所述第一侧壁的表面上。
5、可选地,所述钝化层的远离所述第一半导体层的表面具有露出所述第一半导体层的第一通孔,以及露出所述第三半导体层的第二通孔;所述发光二极管还包括第一电极和第二电极,所述第一电极位于所述钝化层的远离所述第一半导体层的表面,且通过所述第一通孔与所述第一半导体层相连,所述第二电极位于所述钝化层的远离所述第一半导体层的表面,且通过所述第二通孔与所述第三半导体层相连。
6、第二方面,本公开实施例提供了一种发光二极管,所述制品包括:衬底、第一外延层和第二外延层,所述第一外延层位于所述衬底的表面上;所述第一外延层包括第一半导体层,所述第一半导体层的第一表面具有凸起,所述凸起具有第一侧壁,所述第一侧壁与所述第一表面相连;所述第二外延层位于所述第一侧壁上,且所述第二外延层包括沿远离所述第一侧壁的方向依次层叠的第二半导体层、多量子阱层和第三半导体层,所述第二外延层为半极性外延层,所述第一半导体层的导电类型与所述第二半导体层的导电类型相同,所述第二半导体层的导电类型与所述第三半导体层的导电类型不同;所述第二外延层的靠近所述第一表面的一侧与所述第一表面间隔分布。
7、可选地,所述第一表面具有多个所述凸起,多个所述凸起间隔排布,相邻两个所述凸起的侧壁上的所述第二外延层间隔分布。
8、可选地,所述凸起呈长条状,各所述凸起平行间隔分布。
9、可选地,相邻两个所述凸起的间距为3μm至10μm。
10、可选地,所述凸起在平行于所述第一表面的方向上的宽度为1μm至5μm。
11、第三方面,本公开实施例还提供了一种发光二极管的制备方法,所述制备方法包括:提供一如前文所述的制品;去除所述制品的衬底,并切割所述制品得到发光二极管。
12、本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
13、本公开实施例提供的发光二极管包括第一外延层和第二外延层,第二外延层位于第一外延层的侧壁上。第一外延层包括第一半导体层,第二外延层包括层叠在第一半导体层的侧壁上的第二半导体层、多量子阱层和第三半导体层。其中,第一半导体层的导电类型和第二半导体层的导电类型一致,且第三半导体层和第二半导体层的导电类型不同。这样就在第一半导体层的侧壁上形成了横向生长的外延结构,而横向生长的外延结构中的半导体层是半极性的。
14、相较于相关技术中,竖直方向直接层叠的外延结构,半极性的外延结构的优势是能降低来自材料内部的压电效应和自发极化效应,避免出现量子受限斯塔克效应,削弱发光二极管出射波长随电流注入而漂移的问题,从而提升发光二极管的量子效率。
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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第一外延层(20)和第二外延层(30),所述第一外延层(20)包括第一半导体层;
2.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述第一半导体层还包括与所述第一侧壁(201)相连的顶面,所述发光二极管还包括阻挡层(40),所述阻挡层(40)位于所述第一半导体层的顶面上,所述第二外延层(30)还位于所述阻挡层(40)与所述第一侧壁平行的侧壁上。
3.根据权利要求2所述的发光二极管,其特征在于,所述发光二极管还包括钝化层(50),所述钝化层(50)位于所述阻挡层(40)的远离所述第一半导体层的表面、所述第二外延层(30)的远离所述第一半导体层的底面的表面和所述第二外延层(30)的远离所述第一侧壁的表面上。
4.根据权利要求3所述的发光二极管,其特征在于,所述钝化层(50)的远离所述第一半导体层的表面具有露出所述第一半导体层的第一通孔(51),以及露出所述第三半导体层(33)的第二通孔(52);
5.一种制品,其特征在于,所述制品包括:衬底(10)、第一外延层(20)和第二外延层(30)
6.根据权利要求5所述的制品,其特征在于,所述第一表面(21)具有多个所述凸起(22),多个所述凸起(22)间隔排布,相邻两个所述凸起(22)的侧壁上的所述第二外延层(30)间隔分布。
7.根据权利要求6所述的制品,其特征在于,所述凸起(22)呈长条状,各所述凸起(22)平行间隔分布。
8.根据权利要求6所述的制品,其特征在于,相邻两个所述凸起(22)的间距为3μm至10μm。
9.根据权利要求5至8任一项所述的制品,其特征在于,所述凸起(22)在平行于所述第一表面(21)的方向上的宽度为1μm至5μm。
10.一种发光二极管的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
...【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第一外延层(20)和第二外延层(30),所述第一外延层(20)包括第一半导体层;
2.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述第一半导体层还包括与所述第一侧壁(201)相连的顶面,所述发光二极管还包括阻挡层(40),所述阻挡层(40)位于所述第一半导体层的顶面上,所述第二外延层(30)还位于所述阻挡层(40)与所述第一侧壁平行的侧壁上。
3.根据权利要求2所述的发光二极管,其特征在于,所述发光二极管还包括钝化层(50),所述钝化层(50)位于所述阻挡层(40)的远离所述第一半导体层的表面、所述第二外延层(30)的远离所述第一半导体层的底面的表面和所述第二外延层(30)的远离所述第一侧壁的表面上。
4.根据权利要求3所述的发光二极管,其特征在于,所述钝化层(50)的远离所述第一半导体层的表面具有露出所述第一半导体层的第一通孔(51),以及露...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈张笑雄,朱宸綦,龚逸品,
申请(专利权)人:华灿光电苏州有限公司,
类型:发明
国别省市:
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