CN104300064B - 一种GaN基发光二极管的外延片及其制备方法 - Google Patents

一种GaN基发光二极管的外延片及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104300064B
CN104300064B CN201410529575.2A CN201410529575A CN104300064B CN 104300064 B CN104300064 B CN 104300064B CN 201410529575 A CN201410529575 A CN 201410529575A CN 104300064 B CN104300064 B CN 104300064B
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
type
current extending
type current
doping
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
CN201410529575.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104300064A (zh
Inventor
李昱桦
乔楠
韩杰
胡加辉
魏世祯
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.)
HC Semitek Suzhou Co Ltd
Original Assignee
HC Semitek Suzhou 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 HC Semitek Suzhou Co Ltd filed Critical HC Semitek Suzhou Co Ltd
Priority to CN201410529575.2A priority Critical patent/CN104300064B/zh
Publication of CN104300064A publication Critical patent/CN104300064A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104300064B publication Critical patent/CN104300064B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor 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
    • H01L33/02—Semiconductor 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
    • H01L33/26—Materials of the light emitting region
    • H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
    • H01L33/32—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table containing nitrogen
    • H01L33/325—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table containing nitrogen characterised by the doping materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor 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
    • H01L33/005—Processes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor 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
    • H01L33/02—Semiconductor 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
    • H01L33/04—Semiconductor 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
    • H01L33/06—Semiconductor 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 within the light emitting region, e.g. quantum confinement structure or tunnel barrier
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes

Landscapes

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

Abstract

本发明公开了一种GaN基发光二极管的外延片及其制备方法，属于发光二极管领域。所述方法包括提供一衬底；在衬底上依次生长缓冲层和N型层，在N型层上依次生长N型电流扩展层、多量子阱层和P型层，N型电流扩展层为采用delta掺杂技术生长的GaN层，N型电流扩展层的掺杂浓度低于N型层的掺杂浓度，从N型层一侧开始，N型电流扩展层的掺杂浓度保持不变或逐渐降低，且紧邻多量子阱层一侧的N型电流扩展层的掺杂浓度为零。本发明通过采用delta掺杂技术生长电流扩展层，载流子浓度高、补偿少、器件热稳定性能好，且靠近有源区引入无掺杂的GaN层，保证电流的横向扩展，降低正向压降，提高使用寿命，降低由掺杂产生的缺陷向有源区延伸和非辐射复合中心。

Description

一种GaN基发光二极管的外延片及其制备方法
技术领域
本发明涉及发光二极管领域，特别涉及一种GaN基发光二极管的外延片及其制备方法。
背景技术
LED(Lighting Emitting Diode，发光二极管)具有高效率、寿命长、体积小、低功耗等优点，可以用于室内外白光照明、屏幕显示、背照明光源等，在该产业的发展中，GaN材料是V-III族化合物半导体的典型代表，那么如何提高GaN基发光二极管的光电性能成为半导体照明产业的关键技术。
传统的GaN基外延片生长方法为在衬底层依次生长无掺杂的GaN层、N型层、多量子阱层和P型层。其中，N型层为主要的电子提供层，掺杂有硅(Si)元素，P型层为主要的空穴提供层，多量子阱层由量子阱层、量子垒层交替生长形成，是发光二极管的核心，也称有源区，电子、空穴在多量子阱区进行辐射复合，发出光子释放能量。但是，GaN基发光二极管的发光强度会随N型层掺杂浓度的升高先升高再降低，当掺杂浓度比较低时，进入有源区的载流子注入量减少，影响发光效率，而当掺杂浓度比较高时，N型层的电阻率小，电子的横向扩展比较差、LED器件的正向压比较高，会降低其使用寿命，并且由掺杂产生的缺陷会向有源区延伸，形成非辐射复合中心，影响发光效率。为了解决上述问题，现有技术在传统的GaN基外延片的N型层与多量子阱层之间采用均匀掺杂技术生长一层低浓度的掺杂层作为电流扩展层，同时N型层采用较高浓度的掺杂。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
均匀掺杂的电流扩展层虽然掺杂浓度低，但是仍然会产生由掺杂引起的缺陷(例如降低结晶的完整性等)，因此提高LED器件的内量子效率和可靠性仍然存在一定的限制，并且由于Si为两性杂质，当N型层中的掺入量比较高时，Si原子会占据N原子的位置，形成自补偿效应，且补偿比也会随着Si掺杂浓度的增加而提高，从而影响器件的热稳定性能。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，本发明实施例提供了一种GaN基发光二极管的外延片及其制备方法。所述技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供了一种GaN基发光二极管的外延片，所述外延片包括衬底、生长在所述衬底上的缓冲层、N型层、多量子阱层和P型层，所述外延片还包括生长在所述N型层和所述多量子阱层之间的N型电流扩展层，所述N型电流扩展层为采用delta掺杂技术生长的GaN层，所述N型电流扩展层的掺杂浓度低于所述N型层的掺杂浓度，所述N型电流扩展层为周期结构，且所述N型电流扩展层的周期数为5，所述N型电流扩展层的厚度为0.2um，
从所述N型层一侧开始，所述N型电流扩展层的掺杂浓度保持不变或者所述N型电流扩展层的掺杂浓度逐渐降低，且紧邻所述多量子阱层一侧的所述N型电流扩展层的掺杂浓度为零，所述N型电流扩展层的每个周期采用下述方法形成：
通入N源和Ga源，在所述N型层上生长一层GaN层，所述Ga源的通入时间为30s；
以相同的流量继续通入N源，停止通入所述Ga源，通入掺杂的杂质源，所述杂质源的通入时间为10s，其中所述N源为NH3。
优选地，所述N型电流扩展层的掺杂元素为硅或锗，所述N型电流扩展层的总电子浓度的浓度范围为1017～1019cm-3。
可选地，从所述N型层一侧开始，所述N型电流扩展层的掺杂浓度随着周期数均匀降低。
另一方面，本发明实施例提供了一种GaN基发光二极管的制备方法，所述方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上依次生长缓冲层和N型层，所述方法还包括：
在所述N型层上依次生长N型电流扩展层、多量子阱层和P型层，所述N型电流扩展层为采用delta掺杂技术生长的GaN层，所述N型电流扩展层的掺杂浓度低于所述N型层的掺杂浓度，所述N型电流扩展层为周期结构，且所述N型电流扩展层的周期数为5，所述N型电流扩展层的厚度为0.2um，
从所述N型层一侧开始，所述N型电流扩展层的掺杂浓度保持不变或者所述N型电流扩展层的掺杂浓度逐渐降低，且紧邻所述多量子阱层一侧的所述N型电流扩展层的掺杂浓度为零，所述N型电流扩展层的每个周期采用下述方法形成：
通入N源和Ga源，在所述N型层上生长一层GaN层，所述Ga源的通入时间为30s；
以相同的流量继续通入N源，停止通入所述Ga源，通入掺杂的杂质源，所述杂质源的通入时间为10s，其中所述N源为NH3。
进一步地，所述N型电流扩展层的掺杂元素为硅或锗，所述N型电流扩展层的总电子浓度的浓度范围为1017～1019cm-3。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过在N型层与多量子阱层之间设置一层采用delta掺杂技术生长的N型电流扩展层，N型电流扩展层的掺杂浓度低于N型层的掺杂浓度，并且紧邻多量子阱层一侧的N型电流扩展层无掺杂，既保证了N型层的掺杂浓度较高，又使得在靠近有源区时，电子的浓度降低、电阻率增大，电流的横向扩展更好，降低了LED器件的正向压降，从而提高了其使用寿命，并且进一步降低了由掺杂产生的缺陷向有源区的延伸，进一步减少了缺陷产生的非辐射复合中心，并且采用delta掺杂技术形成的N型电流扩展层的载流子浓度高、自补偿效应少、器件热稳定性能好，可以更好地起到电流扩展的作用，从而进一步提高了GaN基发光二极管的光电性能和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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是本发明实施例一提供的一种GaN基发光二极管的外延片的结构示意图；
图2是本发明实施例二提供的一种GaN基发光二极管的制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本发明实施例提供了一种GaN基发光二极管的外延片，参见图1，该外延片包括衬底1、生长在衬底1上的缓冲层2、N型层3、多量子阱层5和P型层6，外延片还包括生长在N型层3和多量子阱层5之间的N型电流扩展层4，N型电流扩展层4为采用delta掺杂技术生长的GaN层，N型电流扩展层4的掺杂浓度低于N型层3的掺杂浓度，从N型层3一侧开始，N型电流扩展层4的掺杂浓度保持不变或者N型电流扩展层4的掺杂浓度逐渐降低，且紧邻多量子阱层5一侧的N型电流扩展层4的掺杂浓度为零。
其中，N型电流扩展层4的掺杂元素为硅(Si)或锗(Ge)，并且N型电流扩展层4的总电子浓度的浓度范围为1017～1019cm-3。
实现时，N型层3包括并不限于Si掺杂，还可以采用其他掺杂，例如Ge。N型层3的电子浓度的浓度范围大于1019cm-3，且小于等于9×1019cm-3。
在本实施例中，N型电流扩展层4为周期结构，N型电流扩展层4的每个周期均为采用delta掺杂技术生长的GaN层。
进一步地，N型电流扩展层的周期数为2～20。优选地，N型电流扩展层4的周期数为5～10。需要说明的是，N型电流扩展层4的周期数也可以根据实际需要进行增加或减少。
在一种可能的实现方式中，从N型层3一侧开始，N型电流扩展层4的掺杂浓度随着周期数均匀降低。在另一种可能的实现方式中，从N型层3一侧开始，N型电流扩展层4的掺杂浓度随着周期数无规律降低。在还一种可能的实现方式中，从N型层3一侧开始，N型电流扩展层4的掺杂浓度保持不变。
实现时，N型电流扩展层4的厚度范围为0.1～0.8um。
具体地，衬底1可以为蓝宝石衬底，也可以为Si衬底和SiC衬底。缓冲层2可以为复合层，其可以包括低温缓冲层和无掺杂的GaN层。多量子阱层5为超晶格结构，多量子阱层5的每个周期包括量子阱层和在量子阱层上生长的量子垒层。P型层6可以为复合层，其包括P型AlGaN电子阻挡层、P型GaN层和P型GaN接触层。其中，P型层6的掺杂元素包括但不限于镁(Mg)。
本发明实施例通过在N型层与多量子阱层之间设置一层采用delta掺杂技术生长的N型电流扩展层，N型电流扩展层的掺杂浓度低于N型层的掺杂浓度，并且紧邻多量子阱层一侧的N型电流扩展层无掺杂，既保证了N型层的掺杂浓度较高，又使得在靠近有源区时，电子的浓度降低、电阻率增大，电流的横向扩展更好，降低了LED器件的正向压降，从而提高了其使用寿命，并且进一步降低了由掺杂产生的缺陷向有源区的延伸，进一步减少了缺陷产生的非辐射复合中心，并且采用delta掺杂技术形成的N型电流扩展层的载流子浓度高、自补偿效应少、器件热稳定性能好，可以更好地起到电流扩展的作用，从而进一步提高了GaN基发光二极管的光电性能和可靠性。
实施例二
本发明实施例提供了一种GaN基发光二极管的制备方法，参见图2，该方法包括：
步骤201：提供一衬底。
具体地，衬底可以为蓝宝石衬底，也可以为Si衬底和SiC衬底。
步骤202：在衬底上生长缓冲层。
其中，缓冲层可以为复合层，其可以包括低温缓冲层和无掺杂的GaN层。具体地，在540℃温度下，在衬底上生长一层厚度为30nm的GaN层作为低温缓冲层。然后将温度升至1100℃左右，在低温缓冲层上生长一层厚度约为3μm的无掺杂的GaN层。
容易知道，在该步骤之前，该方法还可以包括：清洁衬底的表面。实现时，可以将蓝宝石衬底在MOCVD(Metal-organic Chemical Vapor Deposition金属有机化合物化学气相沉淀)反应腔中加热至1110℃，在氢气气氛里对蓝宝石衬底进行退火处理以及氮化处理8～10分钟，以清洁衬底表面。
步骤203：在缓冲层上生长N型层。
具体地，在无掺杂的GaN层上生长一层厚度约为1μm的Si掺杂的GaN层。在本实施例中，N型层中总电子浓度的浓度范围大于1019cm-3，且小于等于9×1019cm-3。
容易理解地，N型层包括并不限于Si掺杂，还可以采用其他掺杂，例如Ge。
步骤204：在N型层上生长N型电流扩展层。
其中，N型电流扩展层为采用delta掺杂技术生长的GaN层，N型电流扩展层的掺杂浓度低于N型层的掺杂浓度，从N型层一侧开始，N型电流扩展层的掺杂浓度保持不变或者N型电流扩展层的掺杂浓度逐渐降低，且紧邻多量子阱层一侧的N型电流扩展层的掺杂浓度为零。
实现时，N型电流扩展层的掺杂元素可以为硅或锗，N型电流扩展层的总电子浓度的浓度范围可以为1017～1019cm-3。优选地，N型电流扩展层的掺杂元素为硅。
具体地，N型电流扩展层可以为周期结构，可以采用delta掺杂技术生长N型电流扩展层的每个周期。
其中，N型电流扩展层的周期数可以为2～20，优选地，N型电流扩展层的周期数为5～10。需要说明的是，N型电流扩展层的周期数也可以根据实际需要进行增加或减少。
实现时，N型电流扩展层的每个周期可以包括GaN层和生长在GaN层之上的氮化物层(例如氮化硅或氮化锗)，此时，需要在最后一层氮化物层上再生长一层与多量子阱层紧邻的GaN层。N型电流扩展层的每个周期也可以包括氮化物层和生长在氮化物层之上的GaN层，此时，与多量子阱层紧邻的即为GaN层。在本实施例中，采用无掺杂的GaN层作为多量子阱层的接触层，可以进一步阻挡外延片中N型电流扩展层以下的各层中的位错纹路向上延伸。
其中，在一种可能的实现方式中，紧邻N型层的为GaN层。此时，采用delta掺杂技术生长N型电流扩展层的每个周期，可以包括：
通入N源和Ga源，在N型层上生长一层GaN层，Ga源的通入时间为5s～1min；
停止通入Ga源，通入掺杂的杂质源(例如Si源或者Ge源)，在GaN层上生长一层氮化物层，杂质源的通入时间为5s～30s；
在另一种可能的实现方式中，紧邻N型层的为氮化物。具体地，采用delta掺杂技术生长N型电流扩展层的每个周期，可以包括：
通入N源和掺杂的杂质源，在N型层上生长一层氮化物层，杂质源的通入时间为5s～30s；
停止通入杂质源，通入Ga源，在氮化物层上生长一层GaN层，Ga源的通入时间为5s～1min。
实现时，可以采用氨气作为N源，采用硅烷作为Si源，采用锗烷作为Ge源。具体地，每层GaN层的生长时间优选为30S，每层氮化物层的生长时间优选为10S。容易理解地，每层GaN层的生长时间和每层氮化物层的生长时间也可以根据实际需要进行增加或减少。以N型电流扩展层掺Si为例，在采用delta掺杂技术生长过程中，Si的掺杂在GaN层的中断生长期间完成，并且为了优化N型电流扩展层的生长，制备该N型电流扩展层时，采取了周期性delta掺杂技术，即多次中断GaN层的生长，并同时多次进行硅烷处理。
需要说明的是，在上述两种实现方式中，通入的氨气的流量始终不变，即掺杂也是在氨气环境下生长，这样GaN层的表面晶格位的Ga原子部分脱附，形成Ga空位(VGa)时，可以使更多Si原子或者Ge原子掺入并替位Ga原子。
容易理解地，N型电流扩展层也可以是一层GaN层、一层氮化物层和一层GaN层的结构，或者N型电流扩展层也可以是一层氮化物层、一层GaN层和一层GaN层的结构，此时可以理解为N型电流扩展层为非周期结构，或者周期数为1。
在本实施例中，N型电流扩展层的厚度范围可以为0.1～0.8um。例如，采用紧邻N型层的为GaN层的生长方式，且N型电流扩展层的周期数为5时，当每层GaN层的生长时间为30s，每层Si掺杂层的生长时间为10s，测得N型电流扩展层总厚度为0.2um。
实现时，N型电流扩展层的生长温度可以为1060～1100℃。
步骤205：在N型电流扩展层上生长多量子阱层。
其中，多量子阱层为超晶格结构，多量子阱层的每个周期包括量子阱层和在量子阱层上生长的量子垒层。具体地，在N型电流扩展层上交替生长十二层量子阱层和十二层量子垒层。量子阱层的厚度为3nm，采用InGaN作为生长材料，生长温度为790℃；量子垒层的厚度为12nm，采用GaN作为生长材料，生长温度为920℃。
步骤206：在多量子阱层生长P型层。
其中，P型层可以为复合层，其包括P型AlGaN电子阻挡层、P型GaN层和P型GaN接触层。具体地，可以在多量子阱层上生长一层厚度约为200nm的P型层。
在具体实现中，本发明实施例可以采用高纯H2或者N2作为载气，分别采用TEGa或TMGa、TMAl、TMIn和NH3分别作为Ga源、Al源、In源和N源，并可以分别采用SiH4和Cp2Mg作为N型和P型掺杂剂，还可以采用TeESi(四乙基硅)和Si2H6作为Si源。
本发明实施例通过在N型层与多量子阱层之间设置一层采用delta掺杂技术生长的N型电流扩展层，N型电流扩展层的掺杂浓度低于N型层的掺杂浓度，并且紧邻多量子阱层一侧的N型电流扩展层无掺杂，既保证了N型层的掺杂浓度较高，又使得在靠近有源区时，电子的浓度降低、电阻率增大，电流的横向扩展更好，降低了LED器件的正向压降，从而提高了其使用寿命，并且进一步降低了由掺杂产生的缺陷向有源区的延伸，进一步减少了缺陷产生的非辐射复合中心，并且采用delta掺杂技术形成的N型电流扩展层的载流子浓度高、自补偿效应少、器件热稳定性能好，可以更好地起到电流扩展的作用，从而进一步提高了GaN基发光二极管的光电性能和可靠性。
实施例三
本发明实施例提供了一种GaN基发光二极管的制备方法，本实施例中的外延片的制备方法基本与实施例二相同，不同之处在于，从N型层一侧开始，N型电流扩展层的掺杂浓度逐渐降低。
其中，从N型层一侧开始，N型电流扩展层的掺杂浓度可以均匀降低，也可以无规律地减少。实现时，可以在不改变杂质源的通入流量的条件下，均匀地或者无规律地缩短每次通入掺杂的杂质源的时间，以逐渐降低N型电流扩展层的掺杂浓度，也可以在不改变每次通入杂质源的时间的条件下，均匀地或者无规律地减少杂质源的通入流量，以逐渐降低N型电流扩展层的掺杂浓度，还可以在均匀地或者无规律地缩短每次通入杂质源的时间的同时，均匀地或者无规律地减少杂质源的通入流量，以逐渐降低N型电流扩展层的掺杂浓度。其中，优选地采用在不改变每次通入杂质源的时间的条件下，均匀地或者无规律地减少杂质源的通入流量，以逐渐降低N型电流扩展层的掺杂浓度的方式，这种方式在实际应用中更容易控制。
本发明实施例通过在N型层与多量子阱层之间设置一层采用delta掺杂技术生长的N型电流扩展层，N型电流扩展层的掺杂浓度低于N型层的掺杂浓度，并且紧邻多量子阱层一侧的N型电流扩展层无掺杂，既保证了N型层的掺杂浓度较高，又使得在靠近有源区时，电子的浓度降低、电阻率增大，电流的横向扩展更好，降低了LED器件的正向压降，从而提高了其使用寿命，并且进一步降低了由掺杂产生的缺陷向有源区的延伸，进一步减少了缺陷产生的非辐射复合中心，并且采用delta掺杂技术形成的N型电流扩展层的载流子浓度高、自补偿效应少、器件热稳定性能好，可以更好地起到电流扩展的作用，从而进一步提高了GaN基发光二极管的光电性能和可靠性。此外，采用掺杂浓度逐渐变化的掺杂技术，可以进一步提高靠近有源区的掺杂水平，对抑制缺陷延伸、改善电流扩展有更好的帮助。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (5)

1.一种GaN基发光二极管的外延片，所述外延片包括衬底、生长在所述衬底上的缓冲层、N型层、多量子阱层和P型层，其特征在于，所述外延片还包括生长在所述N型层和所述多量子阱层之间的N型电流扩展层，所述N型电流扩展层为采用delta掺杂技术生长的GaN层，所述N型电流扩展层的掺杂浓度低于所述N型层的掺杂浓度，所述N型电流扩展层为周期结构，且所述N型电流扩展层的周期数为5，所述N型电流扩展层的厚度为0.2um，
从所述N型层一侧开始，所述N型电流扩展层的掺杂浓度保持不变或者所述N型电流扩展层的掺杂浓度逐渐降低，且紧邻所述多量子阱层一侧的所述N型电流扩展层的掺杂浓度为零，所述N型电流扩展层的每个周期采用下述方法形成：
通入N源和Ga源，在所述N型层上生长一层GaN层，所述Ga源的通入时间为30s；
以相同的流量继续通入所述N源，停止通入所述Ga源，通入掺杂的杂质源，所述杂质源的通入时间为10s，其中所述N源为NH3。
2.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于，所述N型电流扩展层的掺杂元素为硅或锗，所述N型电流扩展层的总电子浓度的浓度范围为1017～1019cm-3。
3.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于，从所述N型层一侧开始，所述N型电流扩展层的掺杂浓度随着周期数均匀降低。
4.一种GaN基发光二极管的制备方法，所述方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上依次生长缓冲层和N型层，其特征在于，所述方法还包括：
在所述N型层上依次生长N型电流扩展层、多量子阱层和P型层，所述N型电流扩展层为采用delta掺杂技术生长的GaN层，所述N型电流扩展层的掺杂浓度低于所述N型层的掺杂浓度，所述N型电流扩展层为周期结构，且所述N型电流扩展层的周期数为5，所述N型电流扩展层的厚度为0.2um，
从所述N型层一侧开始，所述N型电流扩展层的掺杂浓度保持不变或者所述N型电流扩展层的掺杂浓度逐渐降低，且紧邻所述多量子阱层一侧的所述N型电流扩展层的掺杂浓度为零，所述N型电流扩展层的每个周期采用下述方法形成：
通入N源和Ga源，在所述N型层上生长一层GaN层，所述Ga源的通入时间为30s；
以相同的流量继续通入N源，停止通入所述Ga源，通入掺杂的杂质源，所述杂质源的通入时间为10s，其中所述N源为NH3。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述N型电流扩展层的掺杂元素为硅或锗，所述N型电流扩展层的总电子浓度的浓度范围为1017～1019cm-3。
CN201410529575.2A 2014-10-10 2014-10-10 一种GaN基发光二极管的外延片及其制备方法 Active CN104300064B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410529575.2A CN104300064B (zh) 2014-10-10 2014-10-10 一种GaN基发光二极管的外延片及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410529575.2A CN104300064B (zh) 2014-10-10 2014-10-10 一种GaN基发光二极管的外延片及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104300064A CN104300064A (zh) 2015-01-21
CN104300064B true CN104300064B (zh) 2018-04-24

Family

ID=52319719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410529575.2A Active CN104300064B (zh) 2014-10-10 2014-10-10 一种GaN基发光二极管的外延片及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104300064B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109473515A (zh) * 2018-10-26 2019-03-15 华灿光电(苏州）有限公司 一种氮化镓基发光二极管外延片的生长方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113659047B (zh) * 2021-07-22 2022-09-13 厦门三安光电有限公司 一种外延结构和发光二极管
CN114093991B (zh) * 2022-01-20 2022-05-17 泉州三安半导体科技有限公司 发光二极管及发光装置
WO2023193257A1 (zh) * 2022-04-08 2023-10-12 重庆康佳光电技术研究院有限公司 发光芯片、发光芯片外延层及其生长方法
CN115472721B (zh) * 2022-10-24 2023-09-15 淮安澳洋顺昌光电技术有限公司 发光二极管外延结构及发光二极管

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102185062A (zh) * 2011-04-08 2011-09-14 中山大学 一种iii族氮化物发光二极管及其制作方法
CN102709424A (zh) * 2012-06-11 2012-10-03 华灿光电股份有限公司 一种提高发光二极管发光效率的方法
CN203536463U (zh) * 2013-06-27 2014-04-09 东南大学 一种氮化镓基发光二极管
CN103730555A (zh) * 2013-06-17 2014-04-16 天津三安光电有限公司 氮化物半导体发光器件
CN103748698A (zh) * 2011-08-08 2014-04-23 日进Led有限公司 电流扩散效果优秀的氮化物半导体发光器件及其制备方法
CN104091871A (zh) * 2014-06-17 2014-10-08 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

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100903103B1 (ko) * 2007-12-05 2009-06-16 우리엘에스티 주식회사 화합물 반도체를 이용한 발광소자

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102185062A (zh) * 2011-04-08 2011-09-14 中山大学 一种iii族氮化物发光二极管及其制作方法
CN103748698A (zh) * 2011-08-08 2014-04-23 日进Led有限公司 电流扩散效果优秀的氮化物半导体发光器件及其制备方法
CN102709424A (zh) * 2012-06-11 2012-10-03 华灿光电股份有限公司 一种提高发光二极管发光效率的方法
CN103730555A (zh) * 2013-06-17 2014-04-16 天津三安光电有限公司 氮化物半导体发光器件
CN203536463U (zh) * 2013-06-27 2014-04-09 东南大学 一种氮化镓基发光二极管
CN104091871A (zh) * 2014-06-17 2014-10-08 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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109473515A (zh) * 2018-10-26 2019-03-15 华灿光电(苏州）有限公司 一种氮化镓基发光二极管外延片的生长方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104300064A (zh) 2015-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104300064B (zh) 一种GaN基发光二极管的外延片及其制备方法
CN103824909B (zh) 一种提高GaN基LED发光亮度的外延方法
CN104810445B (zh) 一种发光二极管的外延片及其制备方法
CN104362233A (zh) 一种GaN基发光二极管的外延片及其制备方法
CN103730552B (zh) 一种提高led发光效率的外延生长方法
CN103337573B (zh) 半导体发光二极管的外延片及其制造方法
CN108198921B (zh) 一种氮化镓基发光二极管外延片及其制造方法
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
CN115050870B (zh) 一种GaN基发光二极管外延片及其制备方法
CN103227251B (zh) 一种GaN基发光二极管外延结构的生长方法
CN108336198B (zh) 一种发光二极管外延片及其制造方法
CN103515495B (zh) 一种GaN基发光二极管芯片的生长方法
CN116230825B (zh) 一种氢杂质调控空穴注入层的led外延片及其制备方法
CN108767055A (zh) 一种p型AlGaN外延薄膜及其制备方法和应用
CN107731974A (zh) 一种GaN基发光二极管外延片及其生长方法
CN104993027B (zh) 发光二极管外延片及其制作方法
CN104319317B (zh) 一种可有效提高p‑GaN空穴注入层质量的外延生产方法
CN107799631B (zh) 高亮度led制备工艺
CN104733576B (zh) 发光二极管外延片及其制备方法
CN109300852A (zh) 一种亮度提升led发光层外延结构及其制备方法
CN104966767B (zh) 一种GaN基发光二极管外延片的生长方法
CN109920883A (zh) 氮化镓基发光二极管外延片及其制造方法
CN113571615B (zh) 改善欧姆接触的发光二极管外延片及其制造方法
CN112366260B (zh) 发光二极管外延片及其制造方法
CN106848022A (zh) 一种led外延结构及其生长方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant