CN104009136B - 提高发光效率的led外延层生长方法及led外延层 - Google Patents

提高发光效率的led外延层生长方法及led外延层 Download PDF

Info

Publication number
CN104009136B
CN104009136B CN201410266894.9A CN201410266894A CN104009136B CN 104009136 B CN104009136 B CN 104009136B CN 201410266894 A CN201410266894 A CN 201410266894A CN 104009136 B CN104009136 B CN 104009136B
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
gan
thickness
algan
growth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410266894.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104009136A (zh
Inventor
田艳红
马欢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xiangneng Hualei Optoelectrical Co Ltd
Original Assignee
Xiangneng Hualei Optoelectrical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xiangneng Hualei Optoelectrical Co Ltd filed Critical Xiangneng Hualei Optoelectrical Co Ltd
Priority to CN201410266894.9A priority Critical patent/CN104009136B/zh
Publication of CN104009136A publication Critical patent/CN104009136A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104009136B publication Critical patent/CN104009136B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005Processes
    • H01L33/0062Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
    • H01L33/0066Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005Processes
    • H01L33/0062Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
    • H01L33/0075Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds comprising nitride compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/04Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

本发明提供了一种提高发光效率的LED外延层生长方法及LED外延层,P型空穴注入层包括第一双层单元和第二双层单元:第一双层单元包括第一AlGaN层和第一GaN层,单层厚度是2‑5nm;1个周期中两者厚度比是1:1‑3:1,周期为5‑10;第二双层单元包括第二AlGaN层和第二GaN层,单层厚度是2‑5nm;1个周期中两者厚度比是1:1‑3:1,周期为5‑10。本发明P型空穴注入层由低温生长的P型AlGaN/GaN超晶格层和高温生长的P型AlGaN/GaN超晶格层组成,有效降低大电流密度下LED芯片的Droop效应,提高载流子的注入效率,提高器件的发光效率。

Description

提高发光效率的LED外延层生长方法及LED外延层
技术领域
本发明涉及LED外延设计技术领域,特别地,涉及P型空穴注入层结构改进的LED外延层生长方法及LED外延层。
背景技术
LED被广泛应用在显示屏、传感器、通讯、照明等广泛领域。作为核心半导体器件的GaN基蓝光LED能与荧光粉结合制造白光,在照明方面有很大的吸引力。
在GaN基LED外延层制备方面,P型空穴注入层的特性是影响LED电性的一个重要因素,现有的P型GaN制备技术已较大幅度提高了Mg的掺杂浓度(可达E20数量级),但是存在掺杂浓度过高时,迁移率有偏低的现象。而且Mg掺杂过高也会析出导致P型GaN晶体质量变差,也会导致部分Mg扩散到量子阱中形成缺陷。在大电流密度驱动下,P型电子阻挡层不能有效阻挡部分电子隧穿有源区进入P区形成载流子泄漏。这些不利因素最终导致了LED芯片工作电压高、发光效率低的现象。
发明内容
本发明目的在于提供一种P型空穴注入层为低温生长的P型AlGaN/GaN超晶格层和高温生长的P型AlGaN/GaN超晶格层组成的LED外延层生长方法及制得的LED外延层,以解决P型电子阻挡层不能有效阻挡部分电子隧穿有源区进入P区形成载流子泄漏以及传统高温P型空穴注入层生长条件对MQW层造成损伤的技术问题。
为实现上述目的,一种提高发光效率的LED外延层生长方法,依次包括处理衬底、生长低温缓冲GaN层、生长非掺杂GaN层、生长掺Si的GaN层、生长有源层MQW、生长P型AlInGaN层、生长P型空穴注入层步骤,
所述生长P型空穴注入层步骤为:
A、在温度为780-900℃,反应腔压力在100-900mbar的反应室内,通入30000-60000sccm的NH3、30-50sccm的TMGa、1500-3000sccm的Cp2Mg、150-200sccm的TMAl,生长低温P型AlGaN/GaN超晶格层,Mg的掺杂浓度1.0E+19-1.0E+20atom/cm3,Al的掺杂浓度1E+19-1E+20atom/cm3
AlGaN或GaN的单层厚度是2-5nm,1个周期中AlGaN和GaN层的厚度比是1:1-3:1,周期为5-10,总厚度为20-50nm;
B、反应腔压力维持在100-900mbar,温度为900-1050℃,通入30000-60000sccm的NH3、30-60sccm的TMGa、1500-3000的Cp2Mg,生长高温P型AlGaN/GaN超晶格层,Mg的掺杂浓度1E+19-2E+20atom/cm3,Al的掺杂浓度1E+19-1E+20atom/cm3
AlGaN或GaN的单层厚度是2-5nm,1个周期中AlGaN和GaN层的厚度比是1:1-3:1,周期为5-10;高温P型AlGaN/GaN超晶格层的总厚度为30-100nm。
优选的,所述生长P型空穴注入层步骤之后包括生长低温掺镁InGaN层:
温度650-680℃,反应腔压力维持在300-500mbar,通入NH3、TMGa、TMIn和Cp2Mg,持续生长5-10nm的低温掺镁InGaN层,Mg的掺杂浓度1E+20-5E+20atom/cm3
优选的,所述生长有源层MQW和生长P型AlInGaN层之间包括生长MQW保护层的步骤:
温度750-850℃,压力维持在300-600mbar的反应腔内,通入NH3、TMGa,生长MQW保护层,总厚度控制在10-30nm。
优选的,所述生长P型AlInGaN层步骤为:
温度调至780-950℃,通入NH3、TMGa、Cp2Mg、TMAl和TMIn,压力控制在100-500mbar,生长厚度约20-40nm,Al组分浓度控制在:1E+19-3E+20atom/cm3,Mg组分浓度控制在:5E+19-1E+20atom/cm3,In组分浓度控制在:1E+19-1E+20atom/cm3
优选的,所述生长低温缓冲GaN层和生长非掺杂GaN层之间包括形成GaN晶核的步骤:
温度升至950-1100℃,高温退火60-300s,在衬底上形成GaN晶核。
优选的,所述生长掺Si的GaN层、生长有源层MQW之间包括生长InGaN/GaN应力释放层的步骤:
压力控制在300mbar-400mbar,温度800℃-850℃条件下,生长InxGa(1-x)N/GaN层,InxGa(1-x)N层的单层厚度控制在1-5nm,其中,0<x<0.5,GaN单层厚度控制在20-50nm。
本发明还提供上述的提高发光效率的LED外延层生长方法制得的LED外延层,包括P型空穴注入层,所述P型空穴注入层包括第一双层单元和第二双层单元:
第一双层单元包括第一AlGaN层和第一GaN层,第一AlGaN层或第一GaN层的单层厚度是2-5nm;1个周期中第一AlGaN层和第一GaN层的厚度比是1:1-3:1,周期为5-10,总厚度保持在20-50nm;
第二双层单元包括第二AlGaN层和第二GaN层,第一AlGaN层或第一GaN层的单层厚度是2-5nm;1个周期中第一AlGaN层和第一GaN层的厚度比是1:1-3:1,周期为5-10,第二双层单元的厚度为30-100nm。
优选的,所述P型空穴注入层之上还包括接触层,所述接触层为5-10nm厚度的低温掺镁InGaN层,Mg的掺杂浓度是1E+20-5E+20atom/cm3
优选的,在MQW有源层与P型空穴注入层之间包括MQW保护层和电子阻挡层,所述电子阻挡层位于MQW保护层之上。
优选的,在掺Si的GaN层和MQW有源层之间,还包括InGaN/GaN应力释放层,InxGa(1-x)N单层厚度为0.5-10nm,其中,0<x<0.5,GaN单层厚度为20-50nm。
本发明具有以下有益效果:
本发明提供的P型空穴注入层由低温生长的P型AlGaN/GaN超晶格层和高温生长的P型AlGaN/GaN超晶格层组成,P型GaN结构引入的低温空穴注入层降低了高温In析出而对量子阱造成的损伤,整个AlGaN/GaN形成的二维载流子气会形成高的载流子浓度和迁移率,有效降低了大电流密度下LED芯片的Droop效应,提高了载流子的注入效率,器件的发光效率得到提高。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明对比实施例的结构示意图;
图2是本发明实施例的结构示意图;
其中,1、衬底,2、低温缓冲GaN层,3、非掺杂GaN层,4、掺Si的GaN层,5、MQW有源层,6、P型AlGaN层,7、P型空穴注入层,8、第一AlGaN层,9、第一GaN层,10、第二AlGaN层,11、第二GaN层、12、接触层,13、MQW保护层,14、电子阻挡层,15、InGaN/GaN应力释放层。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
以下分别说明采用以现有传统方法制备样品1的对比实施例一,和采用本发明生长方法制备样品2的实施例一,再将两种方法得到样品1和样品2进行性能检测比较。
对比实施例一、
参见图1,本发明运用MOCVD来生长高亮度GaN基LED外延片。采用高纯H2或高纯N2或高纯H2和高纯N2的混合气体作为载气,高纯NH3作为N源,金属有机源三甲基镓(TMGa)作为镓源,三甲基铟(TMIn)作为铟源,N型掺杂剂为硅烷(SiH4),三甲基铝(TMAl)作为铝源,P型掺杂剂为二茂镁(CP2Mg),衬底为(0001)面蓝宝石,反应压力在100mbar到800mbar之间。
1、在1000-1100℃,反应腔压力维持在150-300mbar的氢气气氛下高温处理蓝宝石衬底5-10分钟;
2、降温至550-750℃下,反应腔压力维持在300-600mbar,通入NH3和TMGa,在蓝宝石衬底上生长厚度为20-60nm的低温缓冲层GaN;
3、升高温度到1100-1300℃下,反应腔压力维持在200-400mbar,通入NH3和TMGa,持续生长2-4μm的非掺杂GaN;
4、通入NH3、TMGa和SiH4,持续生长掺杂Si的N型GaN,Si掺杂浓度5E+18-1.5E+19atom/cm3,总厚度控制在2-4μm;
5、周期性生长有源层MQW,反应腔压力维持在300-400mbar,低温700-750℃,通入NH3、TEGa和TMIn,生长掺杂In的2.8-3.5nm的InxGa(1-x)N(x=0.15-0.25)层,In的掺杂浓度为1E+20-3E+20atom/cm3,高温800-850℃通入NH3和TEGa,生长10-15nmGaN层,InxGa(1-x)N/GaN周期数为10;
6、再升高温度到900-1000℃,反应腔压力维持在200-300mbar,通入NH3、TMGa、TMAl和Cp2Mg,持续生长20-50nm的P型AlGaN层,Al的掺杂浓度1E+20-3E+20atom/cm3,Mg的掺杂浓度5E+18-1E+19atom/cm3
7、再升高温度到1000-1100℃,反应腔压力维持在600-900mbar,通入NH3、TMGa和Cp2Mg,持续生长100-200nm的掺镁的P型空穴注入层,Mg的掺杂浓度1E+19-1E+20atom/cm3
8、最后将反应室压力控制在400-600mbar,降温至700-800℃,保温10-20min,接着炉内冷却。
实施例一、
参见图2,本发明运用Aixtron MOCVD来生长高亮度GaN基LED外延片。采用高纯H2或高纯N2或高纯H2和高纯N2的混合气体作为载气,高纯NH3作为N源,金属有机源三甲基镓(TMGa)、三乙基镓(TEGa)作为镓源,三甲基铟(TMIn)作为铟源,N型掺杂剂为硅烷(SiH4),三甲基铝(TMAl)作为铝源,P型掺杂剂为二茂镁(CP2Mg),衬底为(0001)面蓝宝石,反应压力在100mbar到800mbar之间。
一种提高发光效率的LED外延层生长方法,依次包括处理衬底、生长低温缓冲GaN层、生长非掺杂GaN层、生长掺Si的GaN层、生长有源层MQW、生长P型AlInGaN层、生长P型空穴注入层步骤,其操作方式为:
1、将蓝宝石衬底放置于MOCVD反应室里,在温度在1000-1100℃条件下,用H2、NH3等气体高温处理蓝宝石衬底4-10分钟,如图二1层;
2、待高温处理完,反应室降温至500-650℃范围内(最佳温度550℃),通入TMGa和NH3,压力控制在300mbar-900mbar,在蓝宝石衬底上生长厚度为20-50nm厚的低温缓冲层GaN(Nucleation),如图二2层;
3、生长完低温缓冲层,再升温度至950-1100℃,高温退火60-300s,在衬底上形成GaN晶核;
4、高温退火完毕,温度调至950-1050℃,通入TMGa和NH3,压力控制在200mbar-900mbar,在低温缓冲层上生长厚度为0.8-1.5um的高温非掺杂GaN层,如图二3层;
5、再升温度至1000-1100℃,压力控制在300mbar-900mbar,在所述图一3层上生长厚度为2-3um的高温非掺杂GaN层;
6、所述高温缓冲层GaN生长结束后,再调温度至1000-1100℃,通入TMGa和NH3、SiH4,在图一3层上生长厚度为2-3um的掺Si的N型GaN层,掺杂浓度控制在5E+18-2E+19atom/cm3,如图二4层;
7、所述n-GaN层生长结束后,生长3-10个InGaN/GaN应力释放层,压力控制在300mbar-400mbar,温度800℃-850℃条件下生长掺InxGa(1-x)N/GaN层,InxGa(1-x)N单层厚度控制在1-10nm,GaN单层厚度控制在20-50nm,如图二15层;
8、所述应力释放层生长结束后,周期性生长有缘发光层MQW;压力控制在300mbar-400mbar,低温750℃生长2-4nm InxGa(1-x)N的阱层,高温800-850℃生长10-15nm GaN垒层.InxGa(1-x)N/GaN周期数为7-18,如图二5层;
9、所述有缘层生长完毕后,再生长一层MQW保护层(非参杂GaN);温度调至750-850℃,通入TMGa、NH3,压力控制在300-600mbar,生长厚度约为10-30nm,如图二13层;
10、所述MQW保护层生长完毕后,再生长一层p型AlInGaN(电子阻挡层);温度调至780-950℃,通入TMGa、NH3、Cp2Mg和TMAl,TMIn,压力控制在100-500mbar,生长厚度约20-40nm,Al组分浓度控制在:1E+19-3E+20atom/cm3,Mg组分浓度控制在:
1E+19-1E+20atom/cm3,In组分浓度控制在:1E+19-1E+20atom/cm3如图二14层;
11、所述P型AlInGaN生长完毕后,再生长一层低温P型AlGaN/GaN超晶格层;温度调至780-900℃,通入TMGa、NH3、Cp2Mg和TMAl,生长压力控制在100-900mbar,1个周期AlGaN和GaN层的厚度比是1:1-3:1,单层厚度是2nm-5nm,周期为5-10,生长总厚度约为20-50nm,Mg掺杂浓度控制在1.0E+19-1.0E+20atom/cm3,Al组分浓度控制在:
1E+19-1E+20atom/cm3,如图二8和9层;
12、所述低温P型AlGaN/GaN超晶格层生长完毕后,再生长一层高温P型AlGaN/GaN超晶格层,温度调至900-1050℃,通入TMGa、NH3、Cp2Mg,生长压力控制在100-900mbar,1个周期AlGaN和GaN层的厚度比是1:1-3:1,单层厚度是2nm-5nm,周期为5-10,生长总厚度约30-100nm,Mg掺杂浓度控制在1E+19-2E+20atom/cm3,Al组分浓度控制在:
1E+19-1E+20atom/cm3,如图二10和11层;
13、所述高温P型空穴注入层生长完毕后,再生长一层接触层(contact);温度调至650-680℃,通入TMGa、NH3、Cp2Mg和TMIn,生长压力控制在300-500mbar,生长5-10nm的低温掺镁InGaN层,如图二12层;
14、所述接触层(contact)生长完毕后,降低温度到700-750℃,在氮气气氛下,持续时间20-30分钟,活化PGaN。
然后,采用对比实施例一描述的方法制备样品1,采用实施例二描述的方法制备样品2;样品1和样品2不同点在于高温P层的生长参数不同,生长其它外延层生长条件完全一样。生长条件请参考表1。
表1生长参数的对比
样品1和样品2在相同的前工艺条件下镀ITO层2300约埃,相同的条件下镀Cr/Pt/Au电极约1500埃,相同的条件下镀保护层SiO2约500埃,然后在相同的条件下将样品研磨切割成17mil*34mil的芯片颗粒,在相同的封装工艺下,封装成白光LED。然后采用积分球在驱动电流150mA条件下测试样品1和样品2的光效。各LED芯片的平均发光效率请见下表2。
表2发光效率的对比
将积分球获得的数据进行分析对比,样品2光效平均值比样品1光效平均值高出约4.0%。
参见图2,本发明还提供了一种根据上述提高发光效率的LED外延层生长方法制得的LED外延层,依次包括衬底1、低温缓冲GaN层2、非掺杂GaN层3、掺Si的GaN层4、MQW有源层5、电子阻挡层14和P型空穴注入层7,其中,所述P型空穴注入层7包括第一双层单元和第二双层单元:
第一双层单元包括第一AlGaN层8和第一GaN层9,第一AlGaN层或第一GaN层的单层厚度是2-8nm;1个周期中第一AlGaN层和第一GaN层的厚度比是1:1-3:1,周期为5-10:
第二双层单元包括第二AlGaN层10和第二GaN层11,第二双层单元的厚度为30-100nm。
优选的,在所述P型空穴注入层之上还包括接触层12,所述接触层为5-10nm厚度的低温掺镁InGaN层,Mg的掺杂浓度是1E+20-5E+20atom/cm3
另外,在MQW有源层5与P型空穴注入层7之间包括MQW保护层13和电子阻挡层14,所述电子阻挡层14位于MQW保护层13之上。
在掺Si的GaN层4和MQW有源层5之间,还包括InGaN/GaN应力释放层15,InxGa(1-x)N单层厚度为0.5-10nm,GaN单层厚度控制在20-50nm。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提高发光效率的LED外延层生长方法,其特征在于,依次包括处理衬底、生长低温缓冲GaN层、生长非掺杂GaN层、生长掺Si的GaN层、生长有源层MQW、生长P型AlInGaN层、生长P型空穴注入层步骤,
所述生长P型空穴注入层步骤为:
A、在温度为780-900℃,反应腔压力在100-900mbar的反应室内,通入30000-60000sccm的NH3、30-50sccm的TMGa、1500-3000sccm的Cp2Mg、150-200sccm的TMAl,生长低温P型AlGaN/GaN超晶格层,Mg的掺杂浓度1.0E+19-1.0E+20atom/cm3,Al的掺杂浓度1E+19-1E+20atom/cm3
AlGaN或GaN的单层厚度是2-5nm,1个周期中AlGaN和GaN层的厚度比是1:1-3:1,周期为5-10,总厚度为20-50nm;
B、反应腔压力维持在100-900mbar,温度为900-1050℃,通入30000-60000sccm的NH3、30-60sccm的TMGa、1500-3000的Cp2Mg,生长高温P型AlGaN/GaN超晶格层,Mg的掺杂浓度1E+19-2E+20atom/cm3,Al的掺杂浓度1E+19-1E+20atom/cm3
AlGaN或GaN的单层厚度是2-5nm,1个周期中AlGaN和GaN层的厚度比是1:1-3:1,周期为5-10;高温P型AlGaN/GaN超晶格层的总厚度为30-100nm。
2.根据权利要求1所述的一种提高发光效率的LED外延层生长方法,其特征在于,所述生长P型空穴注入层步骤之后包括生长低温掺镁InGaN层:
温度650-680℃,反应腔压力维持在300-500mbar,通入NH3、TMGa、TMIn和Cp2Mg,持续生长5-10nm的低温掺镁InGaN层,Mg的掺杂浓度1E+20-5E+20atom/cm3
3.根据权利要求1所述的一种提高发光效率的LED外延层生长方法,其特征在于,所述生长有源层MQW和生长P型AlInGaN层之间包括生长MQW保护层的步骤:
温度750-850℃,压力维持在300-600mbar的反应腔内,通入NH3、TMGa,生长MQW保护层,总厚度控制在10-30nm。
4.根据权利要求1所述的一种提高发光效率的LED外延层生长方法,其特征在于,所述生长P型AlInGaN层步骤为:
温度调至780-950℃,通入NH3、TMGa、Cp2Mg、TMAl和TMIn,压力控制在100-500mbar,生长厚度约20-40nm,Al组分浓度控制在:1E+19-3E+20atom/cm3,Mg组分浓度控制在:5E+19-1E+20atom/cm3,In组分浓度控制在:1E+19-1E+20atom/cm3
5.根据权利要求1所述的一种提高发光效率的LED外延层生长方法,其特征在于,所述生长低温缓冲GaN层和生长非掺杂GaN层之间包括形成GaN晶核的步骤:
温度升至950-1100℃,高温退火60-300s,在衬底上形成GaN晶核。
6.根据权利要求1所述的一种提高发光效率的LED外延层生长方法,其特征在于,所述生长掺Si的GaN层、生长有源层MQW之间包括生长InGaN/GaN应力释放层的步骤:
压力控制在300mbar-400mbar,温度800℃-850℃条件下,生长InxGa(1-x)N/GaN层,InxGa(1-x)N层的单层厚度控制在1-5nm,其中,0<x<0.5,GaN单层厚度控制在20-50nm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的提高发光效率的LED外延层生长方法制得的LED外延层,其特征在于,包括P型空穴注入层,所述P型空穴注入层包括第一双层单元和第二双层单元:
第一双层单元包括第一AlGaN层和第一GaN层,第一AlGaN层或第一GaN层的单层厚度是2-5nm;1个周期中第一AlGaN层和第一GaN层的厚度比是1:1-3:1,周期为5-10,总厚度保持在20-50nm;
第二双层单元包括第二AlGaN层和第二GaN层,第二AlGaN层或第二GaN层的单层厚度是2-5nm;1个周期中第二AlGaN层和第二GaN层的厚度比是1:1-3:1,周期为5-10,第二双层单元的厚度为30-100nm。
8.根据权利要求7所述的LED外延层,其特征在于,所述P型空穴注入层之上还包括接触层,所述接触层为5-10nm厚度的低温掺镁InGaN层,Mg的掺杂浓度是1E+20-5E+20atom/cm3
9.根据权利要求7所述的LED外延层,其特征在于,在MQW有源层与P型空穴注入层之间包括MQW保护层和电子阻挡层,所述电子阻挡层位于MQW保护层之上。
10.根据权利要求7所述的LED外延层,其特征在于,在掺Si的GaN层和MQW有源层之间,还包括InGaN/GaN应力释放层,InxGa(1-x)N单层厚度为0.5-10nm,其中,0<x<0.5,GaN单层厚度为20-50nm。
CN201410266894.9A 2014-06-16 2014-06-16 提高发光效率的led外延层生长方法及led外延层 Active CN104009136B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410266894.9A CN104009136B (zh) 2014-06-16 2014-06-16 提高发光效率的led外延层生长方法及led外延层

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410266894.9A CN104009136B (zh) 2014-06-16 2014-06-16 提高发光效率的led外延层生长方法及led外延层

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104009136A CN104009136A (zh) 2014-08-27
CN104009136B true CN104009136B (zh) 2017-01-04

Family

ID=51369716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410266894.9A Active CN104009136B (zh) 2014-06-16 2014-06-16 提高发光效率的led外延层生长方法及led外延层

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104009136B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105140360B (zh) * 2015-09-01 2018-03-27 天津三安光电有限公司 一种氮化物发光二极管及其制备方法
CN105350074A (zh) * 2015-11-03 2016-02-24 湘能华磊光电股份有限公司 一种提高led外延晶体质量的外延生长方法
CN105679900B (zh) * 2016-01-20 2018-01-09 华灿光电(苏州)有限公司 一种氮化镓基发光二极管及其制作方法
CN105762248B (zh) * 2016-05-16 2018-05-08 安徽三安光电有限公司 一种发光二极管及其制备方法
CN105895757A (zh) * 2016-06-13 2016-08-24 湘能华磊光电股份有限公司 Led外延接触层生长方法
CN105957933A (zh) * 2016-07-21 2016-09-21 湘能华磊光电股份有限公司 匹配azo薄膜电流扩展层的led外延结构及其生长方法
CN107093654B (zh) * 2017-03-16 2019-06-11 华灿光电(浙江)有限公司 一种发光二极管外延片的制造方法
CN107507891B (zh) * 2017-08-10 2019-02-15 湘能华磊光电股份有限公司 提高内量子效率的led外延生长方法
CN108365060B (zh) * 2018-02-01 2019-07-12 扬州大学 GaN基LED的外延结构及其生长方法
CN108461592B (zh) * 2018-02-26 2019-10-08 华灿光电(苏州)有限公司 一种发光二极管外延片及其制造方法
CN108470805B (zh) * 2018-03-29 2019-10-08 华灿光电(浙江)有限公司 一种发光二极管外延片及其制造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102185057A (zh) * 2011-05-03 2011-09-14 映瑞光电科技(上海)有限公司 一种氮化物led结构及其制备方法
CN102969417A (zh) * 2012-11-01 2013-03-13 扬州中科半导体照明有限公司 一种绿光氮化物led外延片及其生长方法
CN103050592A (zh) * 2013-01-06 2013-04-17 湘能华磊光电股份有限公司 具有p型超晶格的led外延结构及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6987281B2 (en) * 2003-02-13 2006-01-17 Cree, Inc. Group III nitride contact structures for light emitting devices

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102185057A (zh) * 2011-05-03 2011-09-14 映瑞光电科技(上海)有限公司 一种氮化物led结构及其制备方法
CN102969417A (zh) * 2012-11-01 2013-03-13 扬州中科半导体照明有限公司 一种绿光氮化物led外延片及其生长方法
CN103050592A (zh) * 2013-01-06 2013-04-17 湘能华磊光电股份有限公司 具有p型超晶格的led外延结构及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104009136A (zh) 2014-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104009136B (zh) 提高发光效率的led外延层生长方法及led外延层
CN101488550B (zh) 高In组分多InGaN/GaN量子阱结构的LED的制造方法
CN104409587B (zh) 一种InGaN基蓝绿光发光二极管外延结构及生长方法
CN105633235B (zh) 一种n型GaN结构的GaN基LED外延结构及生长方法
CN103474538B (zh) Led外延片、其制作方法及包含其的led芯片
CN103474539B (zh) 含有超晶格层的led结构外延生长方法及其结构
CN103811601B (zh) 一种以蓝宝石衬底为基板的GaN基LED多阶缓冲层生长方法
JPWO2009154215A1 (ja) Iii族窒化物半導体発光素子及びその製造方法、並びにランプ
CN103996759A (zh) Led外延层生长方法及led外延层
CN106711295B (zh) 一种GaN基发光二极管外延片的生长方法
CN104064643A (zh) Led的p型外延层、其制作方法及包括其的led外延片
CN103413877B (zh) 外延结构量子阱应力释放层的生长方法及其外延结构
CN104157746A (zh) 新型量子阱势垒层的led外延生长方法及外延层
CN115188863B (zh) 发光二极管外延片及其制备方法
CN108461592A (zh) 一种发光二极管外延片及其制造方法
CN104576853B (zh) 一种改善GaN基LED芯片电流扩展的外延方法
CN104716236A (zh) 一种提高发光效率的GaN基LED外延结构及生长方法
CN104465898B (zh) 一种发光二极管外延片的生长方法及发光二极管外延片
CN114284406B (zh) 一种氮化物发光二极管的制备方法
CN104576852A (zh) 一种GaN基LED外延结构的发光量子阱应力调控方法
CN109755361A (zh) 一种提高势阱质量的led外延结构及其制备方法
CN106384764A (zh) 一种led外延结构及其生长方法
CN109473514A (zh) 一种氮化镓基发光二极管外延片及其制造方法
CN109244202A (zh) 一种含有应变补偿结构的GaN基量子阱LED外延结构
CN104362237B (zh) 一种发光二极管的生长方法及发光二极管

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant