【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，特别涉及一种提高应力释放的发光二极管外延片及其制备方法。
技术介绍
1、第三代半导体材料gan，具有直接带隙宽(室温下3.39ev)、热导率高、电子饱和迁移率高，发光效率高，耐高温和抗辐射等优异特点，在短波长蓝光-紫外光发光器件、微波器件和大功率半导体器件等方面有巨大的应用前景。研究开发gan基器件的基本前提是生长出高质量的ga n材料，所以gan材料的研究便成为了材料研究领域的热点，引起众多物理、化学、材料科学工作者的注意。迄今为止，采用gan基材料已经制备出了蓝绿光发光二极管(leds)、激光器(lds)等电子器件。
2、本征gan晶体电导率较低，可以通过有效的掺杂提升gan的电导率，在电流注入时可以不断产生电子参与有源区中的辐射复合。掺杂元素一般要求与gan原子半径接近且在生长温度下仍能保持一定稳定性。在mocvd外延生长gan中，使用最多的n型掺杂元素为si，掺杂源为sih4。
3、现有技术当中，gan外延层沉积在异质衬底上，因晶格失配较大，gan外延层承受较大的晶格失配应力，位错密度较高，晶体质量较差。另外gan外延层与衬底的热失配较大，在降温过程中使得外延层中存在巨大的压应力，严重时甚至会在外延片中产生大量裂纹。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术的目的是提供一种提高应力释放的发光二极管外延片及其制备方法，以至少解决上述现有技术当中的不足。
2、第一方面，本专利技术提供一种提高应力释放的发光二极管外延片，包括衬
3、其中，所述复合n型gan层包括依次沉积在所述非掺杂gan层上的周期性结构层及多孔n型gan层，所述周期性结构层包括周期性层叠的bn层、n型gan层及低温inn层。
4、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过bn层可以阻挡位错向外延层延伸，以提高外延层晶体质量，还可以引入压应力抵消外延层累积的张应力，通过低温inn可以释放gan外延层积累的应力，并且通过复合n型gan层可以进行阻挡位错，提高晶体质量，避免外延片中产生大量裂纹。
5、进一步的，所述bn层的厚度为1nm～10nm，所述n型gan层的厚度为10nm～500nm，所述低温inn层的厚度为1nm～10nm。。
6、进一步的，所述周期性结构层的周期为1个～100个。
7、进一步的，所述n型gan层的si掺杂浓度为1e+19atoms/cm3～1e+20atoms/cm3，所述n型gan层的电阻率高于所述p型gan层上的透明电极的电阻率。
8、进一步的，所述多孔n型gan层的厚度为10nm～500nm，所述多孔n型gan层中si的掺杂浓度为1e+19atoms/cm3～1e+20atoms/cm3，所述多孔n型gan层上的孔的直径为50nm～500nm，所述多孔n型gan层上的孔的密度为1e+8cm-2～1e+9cm-2。
9、第二方面，本专利技术还提供一种提高应力释放的发光二极管外延片的制备方法，用于制备上述的提高应力释放的发光二极管外延片，所述方法包括：
10、提供一衬底；
11、在所述衬底上依次沉积缓冲层、非掺杂gan层、复合n型gan层、多量子阱层、电子阻挡层以及p型gan层，以得到发光二极管外延片；
12、其中，所述复合n型gan层包括依次沉积在所述非掺杂gan层上的周期性结构层及多孔n型gan层，所述周期性结构层包括周期性层叠的bn层、n型gan层及低温inn层。
13、进一步的，所述bn层沉积在所述非掺杂gan层上，所述bn层沉积时的温度为900℃～1100℃，所述bn层沉积时的压力为50torr～300torr，所述bn层沉积时的气氛条件为n2或nh3。
14、进一步的，所述n型gan层沉积在所述bn层上，所述n型gan层沉积时的温度为1000℃～1200℃，所述n型gan层沉积时的压力为50torr～300torr，所述n型gan层沉积时的气氛条件为n2、h2或nh3中的一种。
15、进一步的，所述低温inn层沉积在所述n型gan层上，所述低温inn层沉积时的温度为800℃～1000℃，所述低温inn层沉积时的压力为50torr～300torr所述低温inn层沉积时的气氛条件为n2或nh3。
16、进一步的，所述多孔n型gan层沉积在所述低温inn层上，所述多孔n型gan层沉积时的温度为1000℃～1200℃，所述多孔n型gan层沉积时的压力为50torr～300torr，所述多孔n型gan层沉积时的气氛条件为n2、h2或nh3中的一种。
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1.一种提高应力释放的发光二极管外延片，其特征在于，包括衬底以及依次沉积在所述衬底上的缓冲层、非掺杂GaN层、复合n型GaN层、多量子阱层、电子阻挡层以及P型GaN层；
2.根据权利要求1所述的提高应力释放的发光二极管外延片，其特征在于，所述BN层的厚度为1nm～10nm，所述n型GaN层的厚度为10nm～500nm，所述低温InN层的厚度为1nm～10nm。。
3.根据权利要求1所述的提高应力释放的发光二极管外延片，其特征在于，所述周期性结构层的周期为1个～100个。
4.根据权利要求1所述的提高应力释放的发光二极管外延片，其特征在于，所述n型GaN层的si掺杂浓度为1E+19atoms/cm3～1E+20atoms/cm3，所述n型GaN层的电阻率高于所述P型GaN层上的透明电极的电阻率。
5.根据权利要求1所述的提高应力释放的发光二极管外延片，其特征在于，所述多孔n型GaN层的厚度为10nm～500nm，所述多孔n型GaN层中si的掺杂浓度为1E+19atoms/cm3～1E+20atoms/cm3，所述多孔n型GaN层上的孔
6.一种提高应力释放的发光二极管外延片的制备方法，用于制备如权利要求1～5任一项所述的提高应力释放的发光二极管外延片，其特征在于，所述方法包括：
7.根据权利要求6所述的提高应力释放的发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述BN层沉积在所述非掺杂GaN层上，所述BN层沉积时的温度为900℃～1100℃，所述BN层沉积时的压力为50torr～300torr，所述BN层沉积时的气氛条件为N2或NH3。
8.根据权利要求6所述的提高应力释放的发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述n型GaN层沉积在所述BN层上，所述n型GaN层沉积时的温度为1000℃～1200℃，所述n型GaN层沉积时的压力为50torr～300torr，所述n型GaN层沉积时的气氛条件为N2、H2或NH3中的一种。
9.根据权利要求6所述的提高应力释放的发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述低温InN层沉积在所述n型GaN层上，所述低温InN层沉积时的温度为800℃～1000℃，所述低温InN层沉积时的压力为50torr～300torr所述低温InN层沉积时的气氛条件为N2或NH3。
10.根据权利要求6所述的提高应力释放的发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述多孔n型GaN层沉积在所述低温InN层上，所述多孔n型GaN层沉积时的温度为1000℃～1200℃，所述多孔n型GaN层沉积时的压力为50torr～300torr，所述多孔n型GaN层沉积时的气氛条件为N2、H2或NH3中的一种。
...【技术特征摘要】
1.一种提高应力释放的发光二极管外延片，其特征在于，包括衬底以及依次沉积在所述衬底上的缓冲层、非掺杂gan层、复合n型gan层、多量子阱层、电子阻挡层以及p型gan层；
2.根据权利要求1所述的提高应力释放的发光二极管外延片，其特征在于，所述bn层的厚度为1nm～10nm，所述n型gan层的厚度为10nm～500nm，所述低温inn层的厚度为1nm～10nm。。
3.根据权利要求1所述的提高应力释放的发光二极管外延片，其特征在于，所述周期性结构层的周期为1个～100个。
4.根据权利要求1所述的提高应力释放的发光二极管外延片，其特征在于，所述n型gan层的si掺杂浓度为1e+19atoms/cm3～1e+20atoms/cm3，所述n型gan层的电阻率高于所述p型gan层上的透明电极的电阻率。
5.根据权利要求1所述的提高应力释放的发光二极管外延片，其特征在于，所述多孔n型gan层的厚度为10nm～500nm，所述多孔n型gan层中si的掺杂浓度为1e+19atoms/cm3～1e+20atoms/cm3，所述多孔n型gan层上的孔的直径为50nm～500nm，所述多孔n型gan层上的孔的密度为1e+8cm-2～1e+9cm-2。
6.一种提高应力释放的发光二极管外延片的制备方法，用于制备如权利要求1～5任一项所述的提高应力释放的发光二极管外延片...
【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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