【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，具体涉及一种发光二极管芯片及其制备方法。
技术介绍
1、在现有技术中，传统的发光二极管芯片采用的是“一套mqw产生单一波峰”的做法，传统方法首先使用金属有机化学气相沉积反应腔，在蓝宝石与sio2复合衬底上依次生长buffer层、ugan层、ngan层。buffer层即缓冲层，细分两层：第一层是aln层，第二层是algan。ugan层是非掺杂gan层，细分为两层：第一层是以3d生长方式为主的3d层，第二层是以2d生长方式为主的2d层。ngan层为掺杂si的n型gan层，掺杂浓度一般在1.0e+19到3.0e+19之间。接着生长sw层(浅阱层)，细分为sww阱和swb垒两层：sww层是ingan层，swb层是gan层，这2层交替生长，循环3-6次，这里的ingan层组分较低，整个浅阱层有调节晶格，应力的作用，存储着一定量的电子。同样的，接下来生长htmqw6(高温阱层)，细分为htqw阱和htqb垒两层：htqw层为ingan层，htqb层为gan层，这两层交替生长，循环3-6次，这里的in组分比浅阱层高，比后面的发光区低，再次调节晶格与应力，存储着一定量的电子。然后生长量子阱发光区7，细分为qw阱和qb垒两层：qw阱为ingan层，qb垒为gan层，传统led外延结构该部分由qw层、qb层交替生长，循环9-12次而成。
2、但是这样利用单峰蓝光led芯片激发荧光粉发出白光，这个白光光谱中蓝光波峰很尖锐，青光部分缺失，所以仍存在以下的主要缺点：
3、①白光光谱当中蓝光峰的相对光强太强，造
4、②白光光谱中缺少青光部分，跟太阳光谱差异大；
5、③显指在70-80之间，很难做到95以上。
6、所以，需要提供新的一种发光二极管芯片及其制备方法，来解决现有技术中存在的上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的第一目的在于提供一种发光二极管芯片其具体技术方案如下：
2、一种发光二极管芯片，包括氮化镓外延片；
3、所述氮化镓外延片从下往上依次包括蓝宝石衬底、缓冲层、ugan层、n型掺杂的ngan层、发光层、p型掺杂的pgan层及欧姆接触层；
4、所述发光层用于发出三种不同峰值波长的蓝光。
5、优选的，所述发光层为多重量子阱结构，其包括按照发光波长分成的第一量子阱层、第二量子阱层和第三量子阱层，且所述第一量子阱层靠近p型掺杂的pgan层设置；
6、所述第三量子阱层包括多个第三阱垒单元，每个第三阱垒单元均包括一个量子阱qw3和一个量子垒qb3，且其发光峰值波长为457～470nm，称为第三峰值波长；
7、所述第二量子阱层包括设置在第三量子阱层上的多个第二阱垒单元，每个第二阱垒单元均包括一个量子阱qw2和一个量子垒qb2，且其发光峰值波长为445～457nm，称为第二峰值波长；
8、所述第一量子阱层包括设置在第二量子阱层上的多个第一阱垒单元，每个第一阱垒单元均包括一个量子阱qw1和一个量子垒qb1，且其发光峰值波长为430～445nm，称为第一峰值波长；
9、所述第一峰值波长发光强度处于第二峰值波长发光强度的0.8倍到1.2倍之间；第三峰值波长发光强度处于第二峰值波长发光强度的0.3倍到0.8倍之间。
10、优选的，所述第三量子阱层共包括循环交替生长的c组第三阱垒单元；第二量子阱层共包括循环交替生长的b组第二阱垒单元；第三量子阱层共包括循环交替生长的a组第二阱垒单元；
11、循环数满足如下关系：a≥m/2，1≤b≤m/3，1≤c≤m/4；
12、其中，m为三组量子阱的总循环数。
13、优选的，量子垒qb3的厚度≥量子垒qb2的厚度＞量子垒qb1的厚度。
14、优选的，量子垒qb3掺杂si的浓度≤量子垒qb2掺杂si的浓度≤量子垒qb1掺杂si的浓度，且掺杂si的浓度的最大值与最小值的比值在3以内。
15、优选的，所述第一量子阱层靠近p型掺杂的pgan层。
16、优选的，在发光层以及p型掺杂的pgan层之间还包括依次生长的ltp层和ebl层，ltp层为低温生长的掺mg的p型gan层；所述ebl层为电子阻挡层。
17、本专利技术还有第二目的在于提供一种发光二极管芯片的制备方法，包括以下步骤：
18、步骤一：使用金属有机化学气相沉积反应腔，在蓝宝石与sio2复合衬底上依次生长缓冲层、ugan层和n型掺杂的ngan层；
19、步骤二：在步骤一得到的n型掺杂的ngan层上交替生长sww阱和swb垒，循环3-6次得到浅阱层sw；
20、步骤三：在浅阱层sw上交替生长htqw阱和htqb垒，循环3-6次得到高温阱层htmqw；
21、步骤四：在高温阱层htmqw上，先生长量子阱qw3，再在其上覆盖量子垒qb3，二者交替生长，循环数为c，得到第三量子阱层，其发光峰值波长为457～470nm；接着在第三量子阱层上生长量子阱qw2，在其上覆盖量子垒qb2，二者交替生长，循环数为b，得到第二量子阱层，其发光峰值波长为445～457nm；再在第二量子阱层上生长量子阱qw1，在其上覆盖量子垒qb1，二者交替生长，循环数为a，得到第一量子阱层，其发光峰值波长为430～445nm；
22、循环数还满足如下关系：a≥m/2，1≤b≤m/3，1≤c≤m/4，得到总循环数为m的发光层；
23、步骤五：在发光层上生长ltp层，该层为低温生长的掺mg的p型gan层，且掺杂浓度较高；
24、步骤六：在ltp层上生长ebl层，该层为电子阻挡层，成分是algan，al组分按生长方向从高到低；
25、步骤七：在ebl层生长pgan层，该层为掺mg的gan层，掺杂浓度在1.0e+19到3.0e+20之间，用于提供空穴；
26、步骤八：最后生长p++层，该层为重掺mg的gan层，掺杂浓度在4.0e+20到9.0e+20之间，该层为欧姆接触层，至此，氮化镓外延片制作完成；
27、步骤九：使用步骤八得到的氮化镓外延片做成发光二极管芯片。
28、优选的，通过改变量子阱的厚度和/或调整温度来调整步骤四中各量子阱层的发光峰值波长范围。
29、优选的，所述步骤四还包括：
30、控制量子垒qb3的厚度≥量子垒qb2的厚度＞量子垒qb1的厚度；
31、控制量子垒qb3掺杂si的浓度≤量子垒qb2掺杂si的浓度≤量子垒qb1掺杂si的浓度，且掺杂si的浓度的最大值与最小值的比值控制在3以内。
32、应用本专利技术的技术方案，具有以下有益效果：
33、通过本专利技术的发光二极管芯片，在驱动电流密度10a/cm2～100a/cm2下，在400-500nm连续的发光光谱上具有明显的三个拐点，对应着三个峰值波长，第一峰值波长发光强度处于第二峰本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种发光二极管芯片，其特征在于，包括氮化镓外延片；
2.根据权利要求1所述的一种发光二极管芯片，其特征在于，所述发光层为多重量子阱结构，其包括按照发光波长分成的第一量子阱层、第二量子阱层和第三量子阱层，且所述第一量子阱层靠近P型掺杂的PGaN层设置；
3.根据权利要求2所述的一种发光二极管芯片，其特征在于，所述第三量子阱层共包括循环交替生长的c组第三阱垒单元；第二量子阱层共包括循环交替生长的b组第二阱垒单元；第一量子阱层共包括循环交替生长的a组第二阱垒单元；
4.根据权利要求3所述的一种发光二极管芯片，其特征在于，量子垒QB3的厚度为d3，量子垒QB2的厚度为d2，量子垒QB1的厚度为d1，d3≥d2＞d1。
5.根据权利要求4所述的一种发光二极管芯片，其特征在于，量子垒QB3掺杂Si的浓度为C3，量子垒QB2掺杂Si的浓度为C2，量子垒QB1掺杂Si的浓度为C1，C3≤C2≤C1且C1/C3≤3。
6.根据权利要求5所述的一种发光二极管芯片，其特征在于，C1的范围为4.8～5.2E+17atoms/cm3；C2的范
7.根据权利要求1所述的一种发光二极管芯片，其特征在于，在发光层以及P型掺杂的PGaN层之间还包括依次生长的LTP层和EBL层，LTP层为低温生长的掺Mg的P型GaN层；所述EBL层为电子阻挡层。
8.一种用于制作如权利要求1-7任意一项所述的发光二极管芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种发光二极管芯片的制备方法，其特征在于，通过改变量子阱的厚度和/或调整温度来调整步骤四中各量子阱层的发光峰值波长范围。
10.根据权利要求9所述的一种发光二极管芯片的制备方法，其特征在于，所述步骤四中：
...【技术特征摘要】
1.一种发光二极管芯片，其特征在于，包括氮化镓外延片；
2.根据权利要求1所述的一种发光二极管芯片，其特征在于，所述发光层为多重量子阱结构，其包括按照发光波长分成的第一量子阱层、第二量子阱层和第三量子阱层，且所述第一量子阱层靠近p型掺杂的pgan层设置；
3.根据权利要求2所述的一种发光二极管芯片，其特征在于，所述第三量子阱层共包括循环交替生长的c组第三阱垒单元；第二量子阱层共包括循环交替生长的b组第二阱垒单元；第一量子阱层共包括循环交替生长的a组第二阱垒单元；
4.根据权利要求3所述的一种发光二极管芯片，其特征在于，量子垒qb3的厚度为d3，量子垒qb2的厚度为d2，量子垒qb1的厚度为d1，d3≥d2＞d1。
5.根据权利要求4所述的一种发光二极管芯片，其特征在于，量子垒qb3掺杂si的浓度为c3，量子垒qb2掺杂si的浓度为c2，量子垒qb1掺杂si的浓度为c1，c3≤c...
【专利技术属性】
技术研发人员：季辉，许亚兵，周佐华，周智斌，李康，
申请(专利权)人：湘能华磊光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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