一种正装结构的发光二极管外延片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种正装结构的发光二极管外延片，属于半导体技术领域。外延片包括：衬底、以及依次层叠在衬底上的Al层、AlN成核层、未掺杂的GaN层、n型层、多量子阱层和p型层，外延片还包括设于n型层内的反射层，反射层为分布式布拉格结构，分布式布拉格结构的每一周期包括AlxInyGa1-x-yN层和层叠在AlxInyGa1-x-yN层上的AlaInbGa1-a-bN层，AlxInyGa1-x-yN层和AlxInyGa1-x-yN层均掺杂有Si，且AlxInyGa1-x-yN层和AlaInbGa1-a-bN层掺杂的Si的量不同。本实用新型专利技术通过反射层将多量子阱层发出的光反射回去，提高了发光效率。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种正装结构的发光二极管外延片
本技术涉及半导体
，特别涉及一种正装结构的发光二极管外延片。
技术介绍
发光二极管芯片是半导体晶片，是发光二极管的核心组件。后期工艺制作中，发光二极管芯片的芯片结构包括正装结构和垂直倒装结构。本专利主要针对正装结构的发光二极管芯片。一般地，正装结构的发光二极管芯片主要包括外延片以及设于外延片上的电极。其中，外延片主要包括衬底和外延层，外延层包括依次层叠在衬底上的Al层、AlN成核层、未掺杂的GaN层、n型层、多量子阱层和p型层。在实现本技术的过程中，设计人发现现有技术至少存在以下问题:现有的外延片中的多量子阱层在发光时，其射向衬底的光会被衬底吸收或是损耗在多量子阱层与衬底之间，降低了发光二极管的发光效率。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本技术实施例提供了一种正装结构的发光二极管外延片。所述技术方案如下: 本技术实施例提供了一种正装结构的发光二极管外延片，所述外延片包括:衬底、以及依次层叠在所述衬底上的Al层、AlN成核层、未掺杂的GaN层、n型层、多量子阱层和P型层，所述外延片还包括设于所述n型层内的反射层，所述反射层为分布式布拉格结构，所述分布式布拉格结构的每一周期包括n型AlxInyGa1IyN层和层叠在所述n 型 AlxInyGa1IyN 层上的 n 型 AlaInbGa1IbN 层，其中1,0 ^ y ^ 1,0 ^ a ^ I,0 ^ b ^ 10优选地，所述分布式布拉格结构包括n个周期，10〈n〈100。优选地,所述n型AlxInyGa1TyN层的厚度为(I1Mi,所述n型AlJribGah—bN层的厚度为 d2nm，且 15((1^80,20((^900[0011 ] 可选地，所述n型层包括设于所述未掺杂的GaN层上的第一子层和第二子层，所述反射层位于所述第一子层与所述第二子层之间。可选地,所述第一子层的厚度为1.2um,所述第二子层的厚度为1.5um。可选地，所述多量子阱层为超晶格结构，所述超晶格结构由InGaN层和GaN层交替层置而成。本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是:通过在n型层内设置反射层，该反射层是由n型AlxInyGa1TyN层和n型AlaInbGa1IbN层构成的分布式布拉格结构,这样，多量子阱层发出的光在还未达到衬底之前，就能被该分布式布拉格结构反射回去，因此降低了光在多量子阱层与衬底之间的损耗，提高了发光二极管的发光效率。【附图说明】为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的一种正装结构的发光二极管外延片的结构示意图。【具体实施方式】为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。实施例本技术实施例提供了一种正装结构的发光二极管外延片，尤其适用于Si衬底的发光二极管，参见图1，该外延片包括:衬底11以及依次层叠在衬底上的Al层12、AlN成核层13、未掺杂的GaN层14、n型层、多量子讲层16和p型层17,该外延片还包括设于n型层内的反射层18,反射层18为分布式布拉格结构,该分布式布拉格结构的每一周期包括n 型 AlxInyGanyN 层 181 和层叠在 n 型 AlxInyGanyN 层 181 上的 n 型 AlaInbGai_a_bN 层 182，其中，OSxSl, 0≤y≤1，0≤a≤1，0≤b≤I。n 型 AlxInyGanyN 层 181 和 n 型 AlaInbGa1IbN 层 182 均掺杂有 Si，且 n 型AlxInyGa1^yN 层 181 与 n 型 AlaInbGa1IbN 层 182 掺杂的 Si 的量不同。需要说明的是，DBR (Distributed Bragg Ref lection,分布式布拉格反射镜)结构，是由两种不同折射率的材料以ABAB的方式交替排列组成的周期结构，每一周期包括一层材料A和一层材料B，每层材料的光学厚度为中心反射波长的1/4。在本专利的DBR结构中，A具体指AlxInyGamN层181，B具体指AlaInbGai_a_bN层182。由于Si的折射率较高，在DBR的组成材料中掺杂Si后，可以提高DBR在光还未达到衬底之前就将光反射回去的能力。优选地，n型AlxInyGanyN层181和n型AlaInbGai_a_bN层182掺杂的Si的浓度均为 5*1017/cnT3 ~l*1020/cnT3。优选地，在本实施例中，分布式布拉格结构包括n个周期，10〈n〈100。由于在一定的周期内，周期越多，反射光的效果越好，通过将反射层18的周期数限定大于10个周期，是为了限制反射光的效果，是为了更好地释放应力；将周期数限定小于100个周期，可以控制反射层18的厚度，避免由于反射层18的厚度大而影响外延片的质量。优选地，在本实施例中，n型AlxInyGanyN层181的厚度为^nm，n型AlaInbGai_a_bN层 182 的厚度为 d2nm，且 15((^80,20((^9(^ 通过限定 n 型 AlxInyGai_x_yN 层 181 和 n 型AlxInyGa1^N层182的厚度，是为了保证反射层18的反射光的效果。具体地，本专利技术实施例提供的反射层18可以为20个周期的Alatl5Inai5Gaa8N/Al0.15In0.!Ga0.75N 的 DBR层，其中，Al0.05In0.15Ga0.8N 层掺 Si 的浓度为 5*1017/Cm_3，厚度为 20nm，Al0.15ln0.1Ga0.75N 层掺 Si 的浓度为 l*1018/cm_3,厚度为 40nm ；或者，反射层18可以30个周期的InaiGaa9NAlaiInaiGaa8N WDBR层，其中，InaiGaa9N层掺Si的浓度为5*1017/cnT3,厚度为30nm, AlaiInaiGaa8N层掺Si的浓度为1*1018/cm 3,厚度为 50nm ；或者，反射层18可以为40个周期的InaiGaa9NAla05Gaa95N的DBR层，其中，In。.Aaa9N 层掺 Si 的浓度为 5*1017/(^3，厚度为 40nm，Alatl5Gaa95N 层掺 Si 的浓度为 1*1018/CnT3，厚度为 60nm ；或者，反射层18可以为50个周期的InaiGaa9NAiaN的DBR层，其中，In。.^aa9N层掺Si的浓度为5*1017/cnT3，厚度为50nm，GaN层掺Si的浓度为5*1019/cnT3，厚度为70nm ；或者，反射层18可以为60个周期的GaN/AlQ.15GaQ.85N的DBR层，其中，GaN层掺Si的浓度为l*1018/CnT3，厚度为60nm，Alai5Gaa85N层掺Si的浓度为l*1019/CnT3，厚度为80nm。可选地，在本实施例中，AlN成核层13的厚度可以为30nm，未掺杂的GaN层14的厚度可以为2um, p型层17的厚度可以为200本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正装结构的发光二极管外延片，所述外延片包括衬底、以及依次层叠在所述衬底上的Al层、AlN成核层、未掺杂的GaN层、n型层、多量子阱层和p型层，其特征在于，所述外延片还包括设于所述n型层内的反射层，所述反射层为分布式布拉格结构，所述分布式布拉格结构的每一周期包括n型AlxInyGa1‑x‑yN层和层叠在所述n型AlxInyGa1‑x‑yN层上的n型AlaInbGa1‑a‑bN层，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤a≤1，0≤b≤1。

【技术特征摘要】
1.一种正装结构的发光二极管外延片，所述外延片包括衬底、以及依次层叠在所述衬底上的Al层、AlN成核层、未掺杂的GaN层、n型层、多量子阱层和p型层，其特征在于，所述外延片还包括设于所述n型层内的反射层，所述反射层为分布式布拉格结构，所述分布式布拉格结构的每一周期包括n型AlxInyGa1^N层和层叠在所述n型AlxInyGa1^N层上的n型AlaInbGah_bN层，其中，O≤x≤1，0≤y≤1，0≤a≤1，0≤b≤I。2.根据权利要求1或2所述的外延片，其特征在于，所述分布式布拉格结构包括n个周期，10〈n〈100。3.根据权利要求1或2所述的外延片，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙玉芹，王江波，刘榕，
申请(专利权)人：华灿光电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42