CN106299067A - 一种高抗静电能力的led外延结构 - Google Patents

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钱凯
杜小青
曹强
徐晶
吴梅梅
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Tsinghua Tongfang Co Ltd
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Abstract

一种高抗静电能力的LED外延结构，涉及发光二极管外延技术领域。本发明LED外延结构从下至上依次包括蓝宝石衬底、Buffer缓冲层、U型GaN层、N型GaN层、有源区、电子阻挡层和P型GaN层。其结构特点是，所述U型GaN层中掺杂Si元素，Si元素的掺杂浓度为1x1017cm3‑8x1017cm3。同现有技术相比，本发明能够提高芯片的抗静电能力，有效提高LED的亮度。

Description

一种高抗静电能力的LED外延结构
技术领域
本发明涉及发光二极管外延技术领域，特别是高抗静电能力的LED外延结构。
背景技术
目前，随着LED行业快速的发展,人们对亮度的需求越来越高，很多专家学者，不断的提出有助于提高亮度的新材料和新结构。
现有技术中，蓝光LED外延结构通常包括蓝宝石衬底1、Buffer缓冲层2、U型GaN层3、N型GaN层4、有源区5、电子阻挡层6和P型GaN层7。通常采用蓝宝石作为衬底，但由于蓝宝石衬底1与GaN 材料之间较大的晶格失配与热失配，GaN 外延层内易产生高密度的缺陷，例如穿透位错，导致外延片抗静电能力差，从而造成芯片击穿和发光效率低的问题。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺点，本发明的目的是提供一种高抗静电能力的LED外延结构。它能够提高芯片的抗静电能力，有效提高LED的亮度。
为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现：
一种高抗静电能力的LED外延结构，它从下至上依次包括蓝宝石衬底、Buffer缓冲层、U型GaN层、N型GaN层、有源区、电子阻挡层和P型GaN层。其结构特点是，所述U型GaN层中掺杂Si元素，Si元素的掺杂浓度为1x1017 cm3-8x1017 cm3。
在上述LED外延结构中，所述掺杂Si元素的U型GaN层的生长温度为1000-1300℃，生长压力为150-500mbar，在氮气、氢气或者氨气混合气环境中生长。
同现有技术相比，本发明由于采用了上述生长结构，在U型GaN层中掺杂Si元素,既可以降低芯片密度，提高晶体质量，又能提高芯片的抗静电能力，可以有效提高LED的亮度。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
参看图1，本发明高抗静电能力的LED外延结构从下至上依次包括蓝宝石衬底1、Buffer缓冲层2、U型GaN层3、N型GaN层4、有源区5、电子阻挡层6和P型GaN层7。U型GaN层3中掺杂Si元素，Si元素的掺杂浓度为1x1017 cm3-8x1017 cm3。掺杂Si元素的U型GaN层3的生长温度为1000-1300℃，生长压力为150-500mbar，在氮气、氢气或者氨气混合气环境中生长。
本发明中U型GaN层3的具体生长可以采用以下几种实施方式：
实施例一：
U型GaN层3生长中掺杂Si元素，所述Si元素浓度为1x1017 cm3，所述掺杂Si的U型GaN层3的生长温度为1000℃，生长压力为150mbar，掺杂Si的U型GaN层3在氮气、氢气或者氨气混合气环境中生长。
实施例二：
U型GaN层3生长中掺杂Si元素，所述Si元素浓度为6x1017 cm3 ，所述掺杂Si的U型GaN层3的生长温度为1200℃，生长压力为200mbar，掺杂Si的U型GaN层3在氮气、氢气或者氨气混合气环境中生长。
实施例三：
U型GaN层3生长中掺杂Si元素，所述Si元素浓度为8x1017 cm3，所述掺杂Si的U型GaN层3的生长温度为1300℃，生长压力为500mbar，掺杂Si的U型GaN层3在氮气、氢气或者氨气混合气环境中生长。

Claims (2)

1.一种高抗静电能力的LED外延结构，它从下至上依次包括蓝宝石衬底（1）、Buffer缓冲层（2）、U型GaN层（3）、N型GaN层（4）、有源区（5）、电子阻挡层（6）和P型GaN层（7），其特征在于：所述U型GaN层（3）中掺杂Si元素，Si元素的掺杂浓度为1x1017 cm3-8x1017 cm3。
2.根据权利要求1所述的高抗静电能力的LED外延结构，其特征在于：所述掺杂Si元素的U型GaN层（3）的生长温度为1000-1300℃，生长压力为150-500mbar，在氮气、氢气或者氨气混合气环境中生长。
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