【技术实现步骤摘要】
本公开属于半导体，特别涉及一种具有渐变层的发光二极管及制备方法。
技术介绍
1、micro led(micro light emitting diode，微型发光二极管)技术是新一代的显示技术。相较于oled，其色彩更容易准确调试，有更长的发光寿命与更加的材料稳定性等优点。
2、在相关技术中，发光二极管多使用半导体材料algainp，外延层主要包括第一半导体层、有源层、第二半导体层等功能层。发光二极管工作时，第一半导体层与第二半导体层之间发生量子跃迁，有源层发光。
3、然而，随着显示芯片的微型化的发展，发光二极管结构缩小至10um*10um以下。由于algainp材料具有较高的电子饱和迁移率，所以在尺寸缩小后，更容易发生非辐射复合，导致外量子效率继续降低，algainp材料发光效率急剧下降，上述发光二极管不能满足高发光效率的三原色的集成。
技术实现思路
1、本公开实施例提供了一种具有渐变层的发光二极管及制备方法，可以在发光二极管尺寸缩小的情况下减少发光二极管中非辐射复合的发生，满足高发光效率的三原色的集成，进而提高显示面板显示效果。所述技术方案如下：
2、一方面，本公开实施例提供了一种发光二极管，包括：衬底、第一半导体层、渐变层、有源层和第二半导体层；所述第一半导体层、所述渐变层、所述有源层和所述第二半导体层依次叠设在所述衬底的一面；所述渐变层中in的摩尔含量沿外延生长方向逐渐增加。
3、在本公开的一种实现方式中，所述渐变层中in的摩
4、在本公开的另一种实现方式中，所述渐变层的电子浓度为1e+18～5e+18cm-3，所述渐变层厚度为20～200纳米。
5、在本公开的又一种实现方式中，所述发光二极管包括第一氮化镓层，所述第一氮化镓层位于所述渐变层背向所述第一半导体层的一面；所述第一氮化镓层厚度为10～50纳米。
6、在本公开的又一种实现方式中，所述有源层包括量子阱层、盖层和量子垒层；所述量子阱层、所述盖层和所述量子垒层依次周期层叠在所述第一氮化镓层背向所述渐变层的一面；所述量子阱层、所述盖层和所述量子垒层的层叠周期数为4～8次。
7、在本公开的又一种实现方式中，所述盖层中in的摩尔含量低于所述量子阱层中in的摩尔含量，所述量子垒层中in的摩尔含量低于所述盖层中in的摩尔含量。
8、在本公开的又一种实现方式中，所述发光二极管包括掺al氮化镓层，所述掺al氮化镓层位于所述有源层背向所述第一氮化镓层的一面；所述掺al氮化镓层中al的摩尔含量为7％～20％，所述掺al氮化镓层厚度为150～300纳米。
9、在本公开的又一种实现方式中，所述第二半导体层位于所述掺al氮化镓层背向所述有源层的一面；所述第二半导体层空穴浓度为1e+17～1e+18cm-3，所述第二半导体层厚度为150～300纳米。
10、在本公开的又一种实现方式中，发光二极管包括p型接触层，所述p型接触层位于所述第二半导体层背向所述掺al氮化镓层的一面；所述p型接触层中mg掺杂量为1e+19～1e+20cm-3，所述p型接触层厚度为10～20纳米。
11、另一方面，本公开实施例提供了一种发光二极管的制备方法，用于制备前文所述的发光二极管，所述制备方法包括：提供一衬底；在所述衬底的一面生长第一半导体层；在所述第一半导体层背向所述衬底的一面生长渐变层，且所述渐变层中in的摩尔含量沿外延生长方向逐渐增加；在所述渐变层背向所述第一半导体层的一面生长有源层；在所述有源层背向所述渐变层的一面生长第二半导体层。
12、本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
13、通过本公开实施例提供的发光二极管中设置衬底和依次叠设在衬底一面的第一半导体层、渐变层、有源层、第二半导体层，渐变层实现晶格与有源层晶格的匹配。由于有源层中in的摩尔含量越高，面内应力就越大，通过设置渐变层中in的摩尔含量沿外延生长方向逐渐增加，使得渐变层释放应力提升晶体质量，减少了发光二极管中非辐射复合的发生，满足高发光效率的三原色的集成，进而提高了发光二极管的发光亮度。
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1.一种发光二极管，其特征在于，包括：衬底(1)、第一半导体层(2)、渐变层(3)、有源层(4)和第二半导体层(5)；
2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述渐变层(3)中In的摩尔含量沿外延生长方向由0％线性增长至15％。
3.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所述渐变层(3)的电子浓度为1E+18～5E+18cm-3，所述渐变层(3)厚度为20～200纳米。
4.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括第一氮化镓层(6)，所述第一氮化镓层(6)位于所述渐变层(3)背向所述第一半导体层(2)的一面；
5.根据权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，所述有源层(4)包括量子阱层(41)、盖层(42)和量子垒层(43)；所述量子阱层(41)、所述盖层(42)和所述量子垒层(43)依次周期层叠在所述第一氮化镓层(6)背向所述渐变层(3)的一面；
6.根据权利要求5所述的发光二极管，其特征在于，所述盖层(42)中In的摩尔含量低于所述量子阱层(41)中In的摩尔含量，所述量子垒层(
7.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括掺Al氮化镓层(7)，所述掺Al氮化镓层(7)位于所述有源层(4)背向所述渐变层(3)的一面；
8.根据权利要求7所述的发光二极管，其特征在于，所述第二半导体层(5)位于所述掺Al氮化镓层(7)背向所述有源层(4)的一面；
9.根据权利要求8所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括P型接触层(8)，所述P型接触层(8)位于所述第二半导体层(5)背向所述掺Al氮化镓层(7)的一面；
10.一种发光二极管的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1至9任一项所述的发光二极管，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，包括：衬底(1)、第一半导体层(2)、渐变层(3)、有源层(4)和第二半导体层(5)；
2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述渐变层(3)中in的摩尔含量沿外延生长方向由0％线性增长至15％。
3.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所述渐变层(3)的电子浓度为1e+18～5e+18cm-3，所述渐变层(3)厚度为20～200纳米。
4.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括第一氮化镓层(6)，所述第一氮化镓层(6)位于所述渐变层(3)背向所述第一半导体层(2)的一面；
5.根据权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，所述有源层(4)包括量子阱层(41)、盖层(42)和量子垒层(43)；所述量子阱层(41)、所述盖层(42)和所述量子垒层(43)依次周期层叠在所述第一氮化镓层(6)背向所述渐变层(3)...
【专利技术属性】
技术研发人员：王群，龚逸品，陈张笑雄，吴志浩，梅劲，王江波，刘榕，
申请(专利权)人：华灿光电浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：
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