CN109560174A - 一种led外延结构及其制备方法 - Google Patents
一种led外延结构及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109560174A CN109560174A CN201811452808.8A CN201811452808A CN109560174A CN 109560174 A CN109560174 A CN 109560174A CN 201811452808 A CN201811452808 A CN 201811452808A CN 109560174 A CN109560174 A CN 109560174A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- gan
- thickness
- multicycle
- 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.)
- Pending
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims abstract description 59
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 197
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 29
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 24
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 24
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 16
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 claims description 5
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 5
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 3
- 230000007773 growth pattern Effects 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 abstract description 13
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- -1 SiC Compound Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
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
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
- H01L33/0066—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound
- H01L33/007—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound comprising nitride compounds
-
- 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
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
- H01L33/0075—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds comprising nitride compounds
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及一种LED外延结构及其制备方法，所述LED外延结构从下到上包含：衬底、缓冲层、非掺杂层、N型层、多周期应力调节结构(GaN/InxGa1‑xN)n1、发光层多周期量子阱结构(GaN/InaGa1‑aN)n2、P型电子阻挡层、p‑GaN层；所述非掺杂层包含有多周期结构，每个周期进一步包含低温生长的LTGaN层，以及高温生长的第一HTGaN层、AlGaN层、第二HTGaN层。本发明可以有效提高LED外延片的晶体质量，提升LED的发光效率、抗静电能力以及抗老化能力。
Description
技术领域
本发明涉及半导体领域，特别涉及一种LED外延结构及其制备方法。
背景技术
半导体LED具有寿命长、耗能少、体积小、响应快、绿色环保等突出的优点，是近年来全球最具发展前景的高技术领域之一，被称为第四代照明光源或绿色光源，将成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一次标志性飞跃。在通用照明、显示、背光等领域已经得到广泛的应用。随着LED产业的发展，以及在商业照明、舞台灯、特殊照明、汽车头灯等高端大功率器件上的应用，对LED的发光效率、抗静电性能和稳定性提出了更高的要求。
发明内容
本发明涉及一种LED外延结构及其制备方法，提出了GaN型LED中非掺杂层的新结构，可以有效提高LED外延片的晶体质量，提升LED的发光效率、抗静电能力以及抗老化能力。
为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供一种LED外延结构的制备方法，包含以下过程：
步骤一、在衬底上生长缓冲层；
步骤二、在缓冲层上生长非掺杂层；所述非掺杂层包含有多周期结构，每个周期进一步包含低温生长的LTGaN层，以及高温生长的第一HTGaN层、AlGaN层、第二HTGaN层；
步骤三、在所述非掺杂层上生长N型层；
步骤四、在所述N型层生长结束后，生长多周期应力调节结构(GaN/InxGa1-xN)n1；
步骤五、在所述多周期应力调节结构(GaN/InxGa1-xN)n1生长结束后，生长发光层多周期量子阱结构(GaN/InaGa1-aN)n2；
步骤六、在所述发光层多周期量子阱结构(GaN/InaGa1-aN)n2生长结束后，生长P型电子阻挡层；
步骤七、在所述P型电子阻挡层上生长p-GaN层。
可选地，在步骤二中，所述非掺杂层的多周期结构的周期数大于3；
所述LTGaN层的生长温度为750～950℃，载气为氢气和氮气，氢气和氮气的摩尔比为0～0.6，以氮气为主；厚度为60nm～1μm；生长成粗糙的三维岛状形貌；
生长完LTGaN层之后，生长温度从750～950℃升到950～1200℃，载气为氢气和氮气，氮气和氢气的摩尔比为0.05～0.6，以氢气为主，在升温退火过程中，去除掉结晶质量差的部分；
所述第一HTGaN层、AlGaN层、第二HTGaN层的组合，生长温度为950～1200℃，载气为氢气和氮气，氮气和氢气的摩尔比为0.05～0.6，以氢气为主；该组合的厚度为120nm～1.5μm；AlGaN层的厚度为10nm～150nm；生长模式从三维岛状生长过渡到二维侧向生长。
可选地，在步骤二中，所述非掺杂层的生长温度在750～1200℃，反应腔压力100～600Torr，所述非掺杂层整体的生长厚度为2.0～4.0um；所述非掺杂层是GaN，AlGaN，AlInGaN中的任意一种或这些材料的复合层；
所述非掺杂层还包含在缓冲层上生长的第一非掺杂结构，所述多周期结构生长在所述第一非掺杂结构上。
可选地，在步骤一中的衬底是蓝宝石、GaN、AlN、Si、SiC中的任意一种或这些衬底的复合衬底；
所述缓冲层的生长温度500～900℃，反应腔压力100～600Torr，生长厚度为10～40nm，其材料是GaN，AlGaN，AlInGaN中的任意一种或这些材料的复合层。
可选地，在步骤三中N型层的生长温度在1000～1200℃之间，反应腔压力100～400Torr，该N型层的生长厚度为2～4um，其材料是GaN，AlGaN、AlInGaN中的任意一种或这几种材料的复合层，N型层中的Si掺杂浓度在1.5E19atoms/cm3-3E19atoms/cm3之间。
可选地，在步骤四中的多周期应力调节结构(GaN/InxGa1-xN)n1中，周期数n1大于15；x是0～0.2；生长温度在700～900℃之间；每一周期中，GaN的厚度为1.0～3.0nm，InyGa1-yN势阱的厚度为1.0～3.0nm。
可选地，步骤五中的发光层多周期量子阱结构(GaN/InaGa1-aN)n2中，周期数n2在8～12之间；a是0～0.3；生长温度在700～900℃之间；势阱的厚度为3.0～4.0nm，势垒的厚度为4～6nm。
可选地，在步骤六中的P型电子阻挡层，是pAlGaN、pAlInGaN、pInGaN的单层或组合及其超晶格结构；所述P型电子阻挡层的总厚度在30～70nm之间；其中的Mg掺杂浓度为2e19atoms/cm3～1.5e20atoms/cm3。
可选地，步骤七中的p-GaN层的总厚度为40～80nm，其中的Mg掺杂浓度为5e19atoms/cm3～1.5e21atoms/cm3。
本发明的另一个技术方案是提供一种LED外延结构，从下到上包含：衬底、缓冲层、非掺杂层、N型层、多周期应力调节结构(GaN/InxGa1-xN)n1、发光层多周期量子阱结构(GaN/InaGa1-aN)n2、P型电子阻挡层、p-GaN层；
所述非掺杂层包含有多周期结构，周期数大于3，每个周期进一步包含低温生长的LTGaN层，以及高温生长的第一HTGaN层、AlGaN层、第二HTGaN层。
可选地，所述非掺杂层总的厚度为2.0～4.0um；所述非掺杂层是GaN，AlGaN，AlInGaN中的任意一种或这些材料的复合层；
所述非掺杂层还包含在缓冲层上生长的第一非掺杂结构，所述多周期结构生长在所述第一非掺杂结构上；所述LTGaN层的厚度为60nm～1μm；所述第一HTGaN层、AlGaN层、第二HTGaN层的组合的厚度为120nm～1.5μm；AlGaN层的厚度为10nm～150nm。
可选地，所述衬底是蓝宝石、GaN、AlN、Si、SiC中的任意一种或这些衬底的复合衬底。
可选地，所述缓冲层的材料是GaN，AlGaN，AlInGaN中的任意一种或这些材料的复合层。
可选地，所述N型层的厚度为2～4um，其材料是GaN，AlGaN、AlInGaN中的任意一种或这几种材料的复合层，N型层中的Si掺杂浓度在1.5E19atoms/cm3-3E19atoms/cm3之间。
可选地，所述多周期应力调节结构(GaN/InxGa1-xN)n1中，周期数n1大于15；x是0～0.2；每一周期中，GaN的厚度为1.0～3.0nm，InyGa1-yN势阱的厚度为1.0～3.0nm。
可选地，所述发光层多周期量子阱结构(GaN/InaGa1-aN)n2中，周期数n2在8～12之间；a是0～0.3；势阱的厚度为3.0～4.0nm，势垒的厚度为4～6nm。
可选地，所述P型电子阻挡层，是pAlGaN、pAlInGaN、pInGaN的单层或组合及其超晶格结构；所述P型电子阻挡层的总厚度在30～70nm之间；其中的Mg掺杂浓度为2e19atoms/cm3～1.5e20atoms/cm3。
可选地，所述p-GaN层的总厚度为40～80nm，其中的Mg掺杂浓度为5e19atoms/cm3～1.5e21atoms/cm3。
本发明提供一种LED外延结构及其制备方法。所述LED外延结构从下到上的顺序依次包括：衬底、缓冲层、非掺杂层、N型层，多周期应力调节层、量子阱发光层、电子阻挡层、P型层。所述的非掺杂层包括低温生长的LTGaN和高温生长的HTGaN/AlGaN/HTGaN组成的多周期结构，这种结构可以有效提高LED外延片的晶体质量，提升LED的发光效率、抗静电能力以及抗老化能力。
附图说明
图1是在衬底上生长缓冲层的示意图；
图2是生长非掺杂层的示意图；
图3是生长N型层的示意图；
图4是生长多周期应力调节结构的示意图；
图5是生长发光层多周期量子阱结构的示意图；
图6是生长P型电子阻挡层(EBL)的示意图；
图7是生长p-GaN层的示意图。
具体实施方式
本发明所述LED外延结构的制备方法，包含以下的工艺步骤：
步骤一、在衬底上生长缓冲层；
步骤二、在缓冲层上生长非掺杂层；
步骤三、在非掺杂层上，生长N型层；
步骤四、N型层结束后，生长多周期应力调节结构(GaN/InxGa1-xN)n1；
步骤五、多周期应力调节结构生长结束后，生长发光层多周期量子阱结构(GaN/InaGa1-aN)n2；
步骤六、发光层多周期量子阱结构(发光量子阱)长完后，继续生长P型电子阻挡层(EBL)；
步骤七、最后生长p-GaN层。
如图1所示，步骤一是在衬底上生长缓冲层。所述衬底可以是蓝宝石、GaN、AlN、Si、SiC中的任意一种或这些衬底的复合衬底。
所述缓冲层生长温度500～900℃，反应腔压力100～600Torr，生长厚度约为10～40nm，其材料可以是GaN，AlGaN，AlInGaN中的任意一种或这些材料的复合层。
如图2所示，步骤二是在缓冲层上生长非掺杂层。所述非掺杂层生长温度在750～1200℃，反应腔压力100～600Torr，生长厚度为2.0～4.0um，其材料可以是GaN，AlGaN，AlInGaN中的任意一种或这些材料的复合层。
其中，所述非掺杂层包括第一非掺杂结构，其材料可以是GaN，AlGaN，AlInGaN中的任意一种或这些材料的复合层。所述非掺杂层中还包括生长在第一非掺杂结构上的多周期结构，所述多周期结构的每一周期包含低温生长的LTGaN和高温生长的HTGaN/AlGaN/HTGaN，其中的周期数大于3(本例中LT为low temperature的简写，HT为high temperature的简写；LTGaN、HTGaN可以分别使用GaN，AlGaN，AlInGaN中的任意一种或这些材料的复合层)。
所述非掺杂层中低温生长的LTGaN，生长温度为750～950℃，载气为氢气和氮气，氢气和氮气和摩尔比为0～0.6，以氮气为主；厚度为60nm～1μm；生长成比较粗糙的三维岛状形貌。
所述非掺杂层，生长完低温LTGaN，生长温度从750～950℃升到950～1200℃，载气为氢气和氮气，氮气和氢气和摩尔比为0.05～0.6，以氢气为主，在升温退火过程中，去除掉结晶质量比较差的部分。
所述非掺杂层中高温生长的HTGaN/AlGaN/HTGaN，生长温度为950～1200℃，载气为氢气和氮气，氮气和氢气和摩尔比为0.05～0.6，以氢气为主；厚度为120nm～1.5μm；其中在HTGaN中插入一层10nm～150nm的AlGaN；生长模式从三维岛状生长过渡到二维侧向生长，位错发生拐弯或者湮灭，同时插入AlGaN进一步过滤位错。
如图3所示，步骤三是在非掺杂层上生长N型层。所述N型层是一N型掺杂层，生长温度在1000～1200℃之间，反应腔压力100～400Torr，总生长厚度为2～4um，其材料可以是GaN，AlGaN、AlInGaN中的任意一种或这几种材料的复合层，N型层Si掺杂浓度在1.5E19atoms/cm3-3E19atoms/cm3之间。
如图4所示，步骤四是N型层结束后，生长多周期应力调节结构(GaN/InxGa1-xN)n1。示例地，在所述多周期应力调节结构(GaN/InxGa1-xN)n1中，周期数n1大于15。In的组分x可以是0～0.2。GaN的厚度为1.0～3.0nm，InyGa1-yN势阱的厚度为1.0～3.0nm。生长温度在700～900℃之间。
如图5所示，步骤五是生长发光层多周期量子阱结构(GaN/InaGa1-aN)n2。示例地，所述发光层多周期量子阱结构中，In的组分a可以是0～0.3。势阱的厚度为3.0～4.0nm，势垒的厚度为4～6nm。周期数n2在8～12。生长温度在700～900℃之间。
如图6所示，步骤六是生长P型电子阻挡层(EBL)。示例地，所述P型电子阻挡层，可以是pAlGaN、pAlInGaN、pInGaN的单层或组合及其超晶格等结构。P型电子阻挡层的总厚度在30～70nm之间。Mg掺杂浓度为2e19atoms/cm3～1.5e20atoms/cm3。
如图7所示，步骤七是生长p-GaN层。示例地，Mg掺杂浓度可以为5e19atoms/cm3～1.5e21atoms/cm3。所述p-GaN层的厚度为40～80nm。
通过上述方法制备的LED外延结构，从下到上依次包含：衬底、缓冲层、非掺杂层、N型层、多周期应力调节结构(GaN/InaGa1-aN)n、发光层多周期量子阱结构(GaN/InaGa1-aN)n、电子阻挡层、P型层(p-GaN层)。
所述非掺杂层包括低温生长的LTGaN和高温生长的HTGaN/AlGaN/HTGaN组成的多周期结构，可以有效提高LED外延片的晶体质量，提升LED的发光效率、抗静电能力以及抗老化能力。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种LED外延结构的制备方法，其特征在于，包含以下过程：
步骤一、在衬底上生长缓冲层；
步骤二、在缓冲层上生长非掺杂层；所述非掺杂层包含有多周期结构，每个周期进一步包含低温生长的LTGaN层，以及高温生长的第一HTGaN层、AlGaN层、第二HTGaN层；
步骤三、在所述非掺杂层上生长N型层；
步骤四、在所述N型层生长结束后，生长多周期应力调节结构(GaN/InxGa1-xN)n1；
步骤五、在所述多周期应力调节结构(GaN/InxGa1-xN)n1生长结束后，生长发光层多周期量子阱结构(GaN/InaGa1-aN)n2；
步骤六、在所述发光层多周期量子阱结构(GaN/InaGa1-aN)n2生长结束后，生长P型电子阻挡层；
步骤七、在所述P型电子阻挡层上生长p-GaN层。
2.如权利要求1所述LED外延结构的制备方法，其特征在于，
步骤二中，所述非掺杂层的多周期结构的周期数大于3；
所述LTGaN层的生长温度为750～950℃，载气为氢气和氮气，氢气和氮气的摩尔比为0～0.6，以氮气为主；厚度为60nm～1μm；生长成粗糙的三维岛状形貌；
生长完LTGaN层之后，生长温度从750～950℃升到950～1200℃，载气为氢气和氮气，氮气和氢气的摩尔比为0.05～0.6，以氢气为主，在升温退火过程中，去除掉结晶质量差的部分；
所述第一HTGaN层、AlGaN层、第二HTGaN层的组合，生长温度为950～1200℃，载气为氢气和氮气，氮气和氢气的摩尔比为0.05～0.6，以氢气为主；该组合的厚度为120nm～1.5μm；AlGaN层的厚度为10nm～150nm；生长模式从三维岛状生长过渡到二维侧向生长。
3.如权利要求1或2所述LED外延结构的制备方法，其特征在于，
步骤二中，所述非掺杂层的生长温度在750～1200℃，反应腔压力100～600Torr，所述非掺杂层整体的生长厚度为2.0～4.0um；所述非掺杂层是GaN，AlGaN，AlInGaN中的任意一种或这些材料的复合层；
所述非掺杂层还包含在缓冲层上生长的第一非掺杂结构，所述多周期结构生长在所述第一非掺杂结构上。
4.如权利要求3所述LED外延结构的制备方法，其特征在于，
步骤一中的衬底是蓝宝石、GaN、AlN、Si、SiC中的任意一种或这些衬底的复合衬底；
所述缓冲层的生长温度500～900℃，反应腔压力100～600Torr，生长厚度为10～40nm，其材料是GaN，AlGaN，AlInGaN中的任意一种或这些材料的复合层。
5.如权利要求3所述LED外延结构的制备方法，其特征在于，
步骤三中N型层的生长温度在1000～1200℃之间，反应腔压力100～400Torr，该N型层的生长厚度为2～4um，其材料是GaN，AlGaN、AlInGaN中的任意一种或这几种材料的复合层，N型层中的Si掺杂浓度在1.5E19atoms/cm3-3E19atoms/cm3之间。
6.如权利要求3所述LED外延结构的制备方法，其特征在于，
步骤四中的多周期应力调节结构(GaN/InxGa1-xN)n1中，周期数n1大于15；x是0～0.2；生长温度在700～900℃之间；每一周期中，GaN的厚度为1.0～3.0nm，InyGa1-yN势阱的厚度为1.0～3.0nm；
步骤五中的发光层多周期量子阱结构(GaN/InaGa1-aN)n2中，周期数n2在8～12之间；a是0～0.3；生长温度在700～900℃之间；势阱的厚度为3.0～4.0nm，势垒的厚度为4～6nm。
7.如权利要求3所述LED外延结构的制备方法，其特征在于，
步骤六中的P型电子阻挡层，是pAlGaN、pAlInGaN、pInGaN的单层或组合及其超晶格结构；所述P型电子阻挡层的总厚度在30～70nm之间；其中的Mg掺杂浓度为2e19atoms/cm3～1.5e20atoms/cm3；
步骤七中的p-GaN层的总厚度为40～80nm，其中的Mg掺杂浓度为5e19atoms/cm3～1.5e21atoms/cm3。
8.一种LED外延结构，其特征在于，从下到上包含：衬底、缓冲层、非掺杂层、N型层、多周期应力调节结构(GaN/InxGa1-xN)n1、发光层多周期量子阱结构(GaN/InaGa1-aN)n2、P型电子阻挡层、p-GaN层；
所述非掺杂层包含有多周期结构，周期数大于3，每个周期进一步包含低温生长的LTGaN层，以及高温生长的第一HTGaN层、AlGaN层、第二HTGaN层。
9.如权利要求8所述的LED外延结构，其特征在于，
所述非掺杂层总的厚度为2.0～4.0um；所述非掺杂层是GaN，AlGaN，AlInGaN中的任意一种或这些材料的复合层；
所述非掺杂层还包含在缓冲层上生长的第一非掺杂结构，所述多周期结构生长在所述第一非掺杂结构上；所述LTGaN层的厚度为60nm～1μm；所述第一HTGaN层、AlGaN层、第二HTGaN层的组合的厚度为120nm～1.5μm；AlGaN层的厚度为10nm～150nm。
10.如权利要求8或9所述的LED外延结构，其特征在于，
所述衬底是蓝宝石、GaN、AlN、Si、SiC中的任意一种或这些衬底的复合衬底；
所述缓冲层的材料是GaN，AlGaN，AlInGaN中的任意一种或这些材料的复合层；
所述N型层的厚度为2～4um，其材料是GaN，AlGaN、AlInGaN中的任意一种或这几种材料的复合层，N型层中的Si掺杂浓度在1.5E19atoms/cm3-3E19atoms/cm3之间；
所述多周期应力调节结构(GaN/InxGa1-xN)n1中，周期数n1大于15；x是0～0.2；每一周期中，GaN的厚度为1.0～3.0nm，InyGa1-yN势阱的厚度为1.0～3.0nm；
所述发光层多周期量子阱结构(GaN/InaGa1-aN)n2中，周期数n2在8～12之间；a是0～0.3；势阱的厚度为3.0～4.0nm，势垒的厚度为4～6nm；
所述P型电子阻挡层，是pAlGaN、pAlInGaN、pInGaN的单层或组合及其超晶格结构；所述P型电子阻挡层的总厚度在30～70nm之间；其中的Mg掺杂浓度为2e19atoms/cm3～1.5e20atoms/cm3；
所述p-GaN层的总厚度为40～80nm，其中的Mg掺杂浓度为5e19atoms/cm3～1.5e21atoms/cm3。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811452808.8A CN109560174A (zh) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | 一种led外延结构及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811452808.8A CN109560174A (zh) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | 一种led外延结构及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109560174A true CN109560174A (zh) | 2019-04-02 |
Family
ID=65868265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811452808.8A Pending CN109560174A (zh) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | 一种led外延结构及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109560174A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111769182A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-10-13 | 中国科学院半导体研究所 | 表面等离激元GaN基LED外延结构及其制备方法和应用 |
| CN114122201A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-03-01 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 微型发光二极管外延片的制造方法 |
-
2018
- 2018-11-30 CN CN201811452808.8A patent/CN109560174A/zh active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111769182A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-10-13 | 中国科学院半导体研究所 | 表面等离激元GaN基LED外延结构及其制备方法和应用 |
| CN111769182B (zh) * | 2020-07-10 | 2022-03-15 | 中国科学院半导体研究所 | 表面等离激元GaN基LED外延结构及其制备方法和应用 |
| CN114122201A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-03-01 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 微型发光二极管外延片的制造方法 |
| CN114122201B (zh) * | 2021-10-15 | 2023-06-09 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 微型发光二极管外延片的制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102185056B (zh) | 提高电子注入效率的氮化镓基发光二极管 | |
| KR100482511B1 (ko) | Ⅲ-질화물계 반도체 발광소자 | |
| CN106784216B (zh) | 一种GaN基发光二极管的外延片及其生长方法 | |
| CN101834248B (zh) | 氮化镓系发光二极管 | |
| CN104409587B (zh) | 一种InGaN基蓝绿光发光二极管外延结构及生长方法 | |
| CN106229390B (zh) | 一种GaN基发光二极管芯片的生长方法 | |
| CN105789394A (zh) | 一种GaN基LED外延结构及其制备方法 | |
| CN103515495B (zh) | 一种GaN基发光二极管芯片的生长方法 | |
| US20180138367A1 (en) | Nitride Light Emitting Diode and Growth Method | |
| US9412588B2 (en) | Method of growing nitride semiconductor layer and nitride semiconductor formed by the same | |
| CN102214740A (zh) | 一种提高氮化镓基发光二极管抗静电能力的方法 | |
| CN104576852A (zh) | 一种GaN基LED外延结构的发光量子阱应力调控方法 | |
| CN105679899A (zh) | 一种发光二极管外延片及其制造方法 | |
| CN106711295A (zh) | 一种GaN基发光二极管外延片的生长方法 | |
| US8513039B2 (en) | Method for fabricating semiconductor lighting chip | |
| JP2008277714A (ja) | ＧａＮ系半導体発光ダイオードの製造方法 | |
| CN106972085A (zh) | 一种发光二极管外延片及其制造方法 | |
| CN106848017B (zh) | 一种GaN基发光二极管的外延片及其生长方法 | |
| CN103824908A (zh) | 一种提高GaN基LED静电耐受能力的外延生长方法 | |
| CN106784181B (zh) | 提高绿光或更长波长InGaN量子阱发光效率的方法及结构 | |
| CN109560174A (zh) | 一种led外延结构及其制备方法 | |
| WO2019149095A1 (zh) | 一种GaN基LED外延结构及其制备方法 | |
| CN102623597B (zh) | 一种提高载流子复合效率的多量子阱中的垒的结构 | |
| CN117691017A (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管 | |
| CN109326699A (zh) | 一种发光二极管p型层结构及其外延结构及制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190402 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |