CN104835887B - 一种发光二极管外延片及该外延片的生长方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发光二极管外延片及该外延片的生长方法，属于发光二极管领域。外延片包括：衬底、以及依次层叠在衬底上的低温缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN接触层、多量子阱层、以及p型GaN接触层，多量子阱层包括GaN垒层和InxGa1‑xN阱层，0<X<1，至少部分GaN垒层与InxGa1‑xN阱层之间设有预生长层，预生长层由InN制成或者预生长层为InN层和GaN层构成的超晶格结构，当预生长层为InN层和GaN层构成的超晶格结构时，InxGa1‑xN阱层靠近超晶格结构中的GaN层，预生长层的厚度大于0且小于0.3nm。方法包括：提供衬底；在衬底上依次沉积低温缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN接触层、多量子阱层、以及p型GaN接触层。通过预生长层含有的In原子，能够释放由GaN晶格与InN晶格失配带来的应力。
Description
技术领域
本发明涉及发光二极管领域，特别涉及一种发光二极管外延片及该外延片的生长方法。
背景技术
发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)具有体积小、使用寿命长、颜色丰富多彩和能耗低等特点，被广泛应用于照明、显示屏、信号灯、背光源、玩具等领域。其中，GaN基LED是以GaN为代表的III族氮化物实现p、n型掺杂的LED。典型的GaN基LED外延片包括衬底、以及依次层叠在衬底上的n型层、多量子阱层(又称发光层)和p型层。现有的多量子阱层一般由InGaN量子阱和GaN量子垒构成。
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：
InGaN与GaN存在晶格差异大的缺陷，使得InGaN量子阱捕获载流子效率以及正负载流子在InGaN量子阱中分布均受到明显影响，这不利于提升GaN基LED的发光效率。
发明内容
为了提升GaN基LED的发光效率，本发明实施例提供了一种发光二极管外延片及该外延片的生长方法。所述技术方案如下：
一方面，本发明提供了一种发光二极管外延片，所述发光二极管外延片包括衬底、以及依次层叠在所述衬底上的低温缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN接触层、多量子阱层、以及p型GaN接触层，所述多量子阱层包括GaN垒层和InxGa1-xN阱层，0<X<1，
至少部分所述GaN垒层与所述InxGa1-xN阱层之间设有预生长层，所述预生长层为InN层和GaN层构成的超晶格结构，所述InxGa1-xN阱层靠近所述超晶格结构中的GaN层，所述预生长层的厚度大于0且小于0.3nm。
可选地，当所述预生长层为InN层和GaN层构成的超晶格结构时，所述超晶格结构中GaN层为掺In的GaN层。
可选地，当所述超晶格结构中GaN层为掺In的GaN层时，所述掺In的GaN层中In浓度为所述InxGa1-xN阱层中In浓度的10％～20％。
可选地，任意所述GaN垒层与所述InxGa1-xN阱层之间设有所述预生长层。
可选地，所述InxGa1-xN阱层的厚度范围为1～2nm，所述GaN垒层的厚度范围为7～8nm。
另一方面，本发明提供了一种发光二极管外延片的生长方法，所述方法适用于生长前述发光二极管外延片，所述方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上依次沉积低温缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN接触层、多量子阱层、以及p型GaN接触层；
其中，所述多量子阱层包括GaN垒层和InxGa1-xN阱层，0<X＜1，
至少部分所述GaN垒层与所述InxGa1-xN阱层之间设有预生长层，所述预生长层为InN层和GaN层构成的超晶格结构，所述InxGa1-xN阱层靠近所述超晶格结构中的GaN层，所述预生长层的厚度大于0且小于0.3nm。
可选地，所述预生长层的生长温度不低于所述InxGa1-xN阱层的生长温度15℃且不高于所述InxGa1-xN阱层的生长温度20℃。
可选地，所述InxGa1-xN阱层的生长温度为650-850℃，生长压力为50-300torr。
可选地，所述预生长层是在氮气的氛围下生长的。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过在GaN垒层上生长预生长层之后再生长InxGa1-xN阱层，或者在InxGa1-xN阱层上生长预生长层，由于预生长层含有In原子，因此，能够释放由GaN晶格与InN晶格失配带来的应力，避免该应力蓄积到InxGa1-xN阱层，影响InxGa1-xN阱层的生长；这样提升了InxGa1-xN阱层的平整性和原子分布的均匀性，最终提高内量子效率，提升GaN基LED的发光效率。
并且，经试验表明，当预生长层的厚度大于0且小于0.3nm时，应力释放和LED的电性参数将达到最佳平衡状态，这时，LED的电性参数与未生长预生长层的LED电性参数相当，但是，LED的发光强度会提升1.5％～2％。
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是本发明实施例提供的一种发光二极管外延片的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的多量子阱层的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种发光二极管外延片的又一结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种发光二极管外延片的生长方法的流程图。
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发光二极管外延片，参见图1，该发光二极管外延片包括衬底1、以及依次层叠在衬底1上的低温缓冲层2、非掺杂GaN层3、n型GaN接触层4、多量子阱层5、以及p型GaN接触层6。该多量子阱层5包括GaN垒层51和InxGa1-xN阱层52，0<X<1。
其中，至少部分GaN垒层51与InxGa1-xN阱层52之间设有预生长层53。该预生长层53由InN制成、或者该预生长层53为InN层53a和GaN层53b构成的超晶格结构。其中，参见图2，当预生长层53为InN层53a和GaN层53b构成的超晶格结构时，InxGa1-xN阱层52靠近超晶格结构中的GaN层53b。该预生长层53的厚度可以大于0且小于0.3nm。
作为可选的实施方式，参见图3，该多量子阱层5包括两个GaN垒层51和一个InxGa1-xN阱层52，InxGa1-xN阱层52夹设于两个GaN垒层51之间。其中，至少部分GaN垒层51与InxGa1-xN阱层52之间设有预生长层53，可以是InxGa1-xN阱层52与该两个GaN垒层51中任意一个GaN垒层51之间设有预生长层53，也可以是InxGa1-xN阱层52分别与该两个GaN垒层51之间均设有预生长层53。优选地，任意GaN垒层51与InxGa1-xN阱层52之间设有预生长层53。
其中，InxGa1-xN阱层52的厚度范围可以为1～2nm。GaN垒层51的厚度范围可以为7～8nm。
由于In原子分别与Ga原子和N原子的半径均存在较大差异(In原子半径为144pm，Ga原子半径为126pm，N原子半径为70pm)，假若在GaN垒层51上直接生长InxGa1-xN阱层52，那么将破坏正常的GaN晶格而引入位错缺陷；而In原子、Ga原子和N原子之间的键能较大，InxGa1-xN阱层52将蓄积较强的应力，这使得InxGa1-xN阱层52表面粗糙，原子分布不均匀，影响载流子的复合效率，增加有源层对光的吸收，从而降低内量子效率。在GaN垒层51上生长一层预生长层53之后，由于预生长层53含有In原子，因此，预先在InxGa1-xN阱层52蓄积的应力提前在预生长层53进行释放，使得在预生长层53上更适宜生长InxGa1-xN阱层52，提升InxGa1-xN阱层52的平整性和原子分布的均匀性。同理，在InxGa1-xN阱层52上生长一层预生长层53，也能释放InxGa1-xN阱层52蓄积的应力，提升InxGa1-xN阱层52的平整性和原子分布的均匀性，最终提高内量子效率。
并且，预生长层53的厚度越厚越有利于释放InxGa1-xN阱层52的应力，但是厚度过厚，LED的电性参数(包括LED器件的工作电压和抗静电能力)会呈现变差的趋势。经试验表明，当预生长层53的厚度大于0且小于0.3nm时，应力释放和LED的电性参数将达到最佳平衡状态，这时，LED的电性参数与未生长预生长层53的LED电性参数相当，但是，LED的发光强度会提升1.5％～2％。
其中，当预生长层53由InN制成时，预生长层53的厚度范围可以为0.005nm～0.2nm。
当预生长层53由InN制成时，可以为靠近预生长层53的InxGa1-xN阱层52的生长提供In氛环境，在生长InxGa1-xN阱层52时，可以抑制In原子的解吸附行为，提高InxGa1-xN阱层52中In的组分，提升InxGa1-xN阱层52的生长质量。
此外，如果InN层过厚，会使LED器件的正向工作电压提升，且抗静电能力变差。经试验证明，当预生长层53由InN制成且厚度范围为0.005nm～0.2nm时，应力释放和LED的电性参数将达到最佳平衡状态，这时，LED的电性参数与未生长预生长层53的LED电性参数相当，但是，LED的发光强度会提升2％。
其中，当预生长层53为InN层53a和GaN层53b构成的超晶格结构时，超晶格结构中GaN层53b可以为掺In的GaN层。
经试验证明，当预生长层53的厚度大于0.3nm时，LED器件的正向工作电压会提高0.1V，这将缩减LED的使用寿命。当预生长层53为InN层53a和GaN层53b构成的超晶格结构、且该预生长层53的厚度大于0且小于0.3nm时，LED器件的光效提高约1.5％，LED的电性参数与未生长预生长层53的LED电性参数相当。
而超晶格结构中GaN层53b为掺In的GaN层时，由于掺In后，将提高InxGa1-xN阱层52中In的并入及其均匀性，提高InxGa1-xN阱层52中In的组分，使得LED器件的发光强度提高约2％。
其中，当超晶格结构中GaN层53b为掺In的GaN层时，掺In的GaN层53b中In浓度可以为InxGa1-xN阱层52中In浓度的10％～20％。
经试验表明，当超晶格结构中掺In的GaN层53b中In浓度小于InxGa1-xN阱层52中In浓度的10％时，相比于未掺In的GaN层53b，LED器件的光强变化不大。当超晶格结构中掺In的GaN层53b中In浓度为InxGa1-xN阱层52中In浓度的10％～20％时，相比于未掺In的GaN层53b，LED器件的光强提高了2％左右。当超晶格结构中掺In的GaN层53b中In浓度大于InxGa1-xN阱层52中In浓度的20％时，相比于未掺In的GaN层53b，LED器件的光强仅提升0.5％。
本发明实施例通过在GaN垒层上生长预生长层之后再生长InxGa1-xN阱层，或者在InxGa1-xN阱层上生长预生长层，由于预生长层含有In原子，因此，能够释放由GaN晶格与InN晶格失配带来的应力，避免该应力蓄积到InxGa1-xN阱层，影响InxGa1-xN阱层的生长；这样提升了InxGa1-xN阱层的平整性和原子分布的均匀性，最终提高内量子效率，提升GaN基LED的发光效率。
并且，经试验表明，当预生长层的厚度大于0且小于0.3nm时，应力释放和LED的电性参数将达到最佳平衡状态，这时，LED的电性参数与未生长预生长层的LED电性参数相当，但是，LED的发光强度会提升1.5％～2％。
实施例二
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的生长方法，该方法适用于生长前述实施例一提供的发光二极管外延片。参见图4，该方法流程包括：
步骤201：提供一衬底。
该衬底可以是蓝宝石衬底。
步骤202：在衬底上依次沉积低温缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN接触层、多量子阱层、以及p型GaN接触层。
其中，多量子阱层包括GaN垒层和InxGa1-xN阱层，0<X＜1。至少部分GaN垒层与InxGa1-xN阱层之间设有预生长层，该预生长层的厚度大于0且小于0.3nm，该预生长层由InN制成、或者该预生长层为InN层和GaN层构成的超晶格结构，其中，当预生长层为InN层和GaN层构成的超晶格结构时，InxGa1-xN阱层靠近超晶格结构中的GaN层。
其中，任意GaN垒层与InxGa1-xN阱层之间设有预生长层。
其中，预生长层的生长温度不低于InxGa1-xN阱层的生长温度15℃且不高于InxGa1- xN阱层的生长温度20℃。
当预生长层的生长温度远低于InxGa1-xN阱层的生长温度时，比如比InxGa1-xN阱层的生长温度低25℃，发现InxGa1-xN阱层的晶体质量变差；当预生长层的生长温度远高于InxGa1-xN阱层的生长温度时，比如比InxGa1-xN阱层的生长温度高35℃，发现In容易析出，不易掺杂进去，减少了InxGa1-xN阱层中In组分。经试验表明，当预生长层的生长温度不低于InxGa1-xN阱层的生长温度15℃且不高于InxGa1-xN阱层的生长温度20℃时，生长的InxGa1-xN阱层质量最佳。
其中，GaN垒层、InxGa1-xN阱层、以及预生长层的生长温度均可以为650-850℃，生长压力均可以为50-300torr。
其中，预生长层可以是在氮气的氛围下生长。
需要说明的是，低温缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN接触层、以及p型GaN接触层的生长方式可以采用现有生长方式，本实施例不作限定。
具体地，可以采用金属有机化合物化学气相沉淀(英文：Metal-organic ChemicalVapor Deposition，简称MOCVD)方法，在衬底上依次沉积低温缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN接触层、多量子阱层、以及p型GaN接触层。在沉积过程中，可以以三甲基(或三乙基)镓作为镓源，高纯NH3作为氮源，三甲基铟作为铟源，三甲基铝作为铝源，n型掺杂选用硅烷，p型掺杂选用二茂镁。
本发明实施例通过在GaN垒层上生长预生长层之后再生长InxGa1-xN阱层，或者在InxGa1-xN阱层上生长预生长层，由于预生长层含有In原子，因此，能够释放由GaN晶格与InN晶格失配带来的应力，避免该应力蓄积到InxGa1-xN阱层，影响InxGa1-xN阱层的生长；这样提升了InxGa1-xN阱层的平整性和原子分布的均匀性，最终提高内量子效率，提升GaN基LED的发光效率。
并且，经试验表明，当预生长层的厚度大于0且小于0.3nm时，应力释放和LED的电性参数将达到最佳平衡状态，这时，LED的电性参数与未生长预生长层的LED电性参数相当，但是，LED的发光强度会提升1.5％～2％。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
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 (9)
1.一种发光二极管外延片，所述发光二极管外延片包括衬底、以及依次层叠在所述衬底上的低温缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN接触层、多量子阱层、以及p型GaN接触层，所述多量子阱层包括GaN垒层和InxGa1-xN阱层，0<X<1，其特征在于，
至少部分所述GaN垒层与所述InxGa1-xN阱层之间设有预生长层，所述预生长层为InN层和GaN层构成的超晶格结构，所述InxGa1-xN阱层靠近所述超晶格结构中的GaN层，所述预生长层的厚度大于0且小于0.3nm。
2.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，当所述预生长层为InN层和GaN层构成的超晶格结构时，所述超晶格结构中GaN层为掺In的GaN层。
3.根据权利要求2所述的发光二极管外延片，其特征在于，当所述超晶格结构中GaN层为掺In的GaN层时，所述掺In的GaN层中In浓度为所述InxGa1-xN阱层中In浓度的10％～20％。
4.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，
任意所述GaN垒层与所述InxGa1-xN阱层之间设有所述预生长层。
5.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，
所述InxGa1-xN阱层的厚度范围为1～2nm，所述GaN垒层的厚度范围为7～8nm。
6.一种发光二极管外延片的生长方法，其特征在于，所述方法适用于生长权利要求1-5任一项所述的发光二极管外延片，所述方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上依次沉积低温缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN接触层、多量子阱层、以及p型GaN接触层；
其中，所述多量子阱层包括GaN垒层和InxGa1-xN阱层，0<X＜1，
至少部分所述GaN垒层与所述InxGa1-xN阱层之间设有预生长层，所述预生长层为InN层和GaN层构成的超晶格结构，所述InxGa1-xN阱层靠近所述超晶格结构中的GaN层，所述预生长层的厚度大于0且小于0.3nm。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述预生长层的生长温度不低于所述InxGa1-xN阱层的生长温度15℃且不高于所述InxGa1-xN阱层的生长温度20℃。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述InxGa1-xN阱层的生长温度为650-850℃，生长压力为50-300torr。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述预生长层是在氮气的氛围下生长的。
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN103066174A (zh) * | 2013-01-10 | 2013-04-24 | 合肥彩虹蓝光科技有限公司 | 一种提高GaN基LED发光效率的外延结构及生长方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN103066174A (zh) * | 2013-01-10 | 2013-04-24 | 合肥彩虹蓝光科技有限公司 | 一种提高GaN基LED发光效率的外延结构及生长方法 |
| CN103474539A (zh) * | 2013-09-25 | 2013-12-25 | 湘能华磊光电股份有限公司 | 含有超晶格层的led结构外延生长方法及其结构 |
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