发光二极管外延片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种发光二极管外延片及其制备方法，涉及半导体光电器件领域。发光二极管外延片依次包括衬底、缓冲层、N型GaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P型GaN层；缓冲层依次包括第一AlN层、第二AlN层、第三AlN层、第一超晶格层、第一AlGaN层、第二超晶格层和第一GaN层；第一超晶格层包括交替层叠的第四AlN层和第二AlGaN层，第二超晶格层包括交替层叠的第三AlGaN层和第二GaN层；第三AlN层上形成延伸至第二超晶格层的第一V坑，第一超晶格层形成第二V坑，第二V坑被第一AlGaN层填平；第二超晶格层形成第三V坑，第一V坑、第三V坑被第一GaN层填平。实施本发明专利技术，可提升发光效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体光电器件领域，尤其涉及一种发光二极管外延片及其制备方法。

技术介绍

1、目前gan基发光二极管均采用的是异质衬底（包括蓝宝石衬底、碳化硅衬底、硅衬底等），其与外延材料之间存在较大的晶格失配和热失配，导致外延材料在生长过程中会受到较大的应力，且容易形成位错产生缺陷，这些位错缺陷会延伸至有源区，降低辐射复合效率，降低发光效率。

2、另一方面，外量子效率也是限制gan基发光二极管发光效率提高的一个因素。以蓝光gan基led为例，大功率led芯片的外量子效率通常只有40％左右，这是因为gan材料的折射率（n=2.5）与空气的折射率（n=1）和蓝宝石衬底的折射率（n＝1.75）相差较大，导致空气与gan界面以及蓝宝石与gan界面发生全反射的临界角分别只有23.6°和44.4°，有源区产生的光只有少数能够逃逸出体材料。

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及其制备方法，其可提升发光二极管的发光效率。

2、为了解决上述问题，本专利技术公开了本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种发光二极管外延片，包括衬底，依次层叠于所述衬底上的缓冲层、N型GaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P型GaN层；其特征在于，所述缓冲层包括依次层叠于所述衬底上的第一AlN层、第二AlN层、第三AlN层、第一超晶格层、第一AlGaN层、第二超晶格层和第一GaN层；

2. 如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第一AlN层的厚度为2nm~50nm；和/或

3. 如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第二V坑的尺寸小于所述第一V坑的尺寸；和/或

4. 如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第一V坑的分布密度为1...

【技术特征摘要】

1.一种发光二极管外延片，包括衬底，依次层叠于所述衬底上的缓冲层、n型gan层、多量子阱层、电子阻挡层和p型gan层；其特征在于，所述缓冲层包括依次层叠于所述衬底上的第一aln层、第二aln层、第三aln层、第一超晶格层、第一algan层、第二超晶格层和第一gan层；

2. 如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第一aln层的厚度为2nm~50nm；和/或

3. 如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第二v坑的尺寸小于所述第一v坑的尺寸；和/或

4. 如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第一v坑的分布密度为1.18×108cm-2~5.78×1011cm-2；和/或

5.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第一gan层中掺杂si，其掺杂浓度为2.8×1017cm-3~1.9×1019cm-3；和/或

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...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒俊，高虹，郑文杰，张彩霞，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：