CN112687776B - 发光二极管外延片及其制备方法 - Google Patents
发光二极管外延片及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112687776B CN112687776B CN202011500153.4A CN202011500153A CN112687776B CN 112687776 B CN112687776 B CN 112687776B CN 202011500153 A CN202011500153 A CN 202011500153A CN 112687776 B CN112687776 B CN 112687776B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sio
- type gan
- gan layer
- layer
- adjusting
- 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
Links
Images
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了发光二极管外延片及其制备方法，属于发光二极管制作领域。在n型GaN层与多量子阱层之间增加了SiO2调节层，SiO2调节层包括在n型GaN层的表面间隔分布的多个SiO2调节柱，将位于n型GaN层的表面的圆心的SiO2调节柱的高度，均设置为低于位于n型GaN层的表面的边缘的SiO2调节柱的高度，可以促使多量子阱在生长时，在n型GaN层的表面的圆心附近区域与n型GaN层的表面的边缘附近区域形成生长时间差，由此抵消温度差带来的边缘附近区域与圆心附近区域会形成的厚度差，使得多量子阱层整体生长的厚度更为均匀，进而提高发光二极管的发光均匀度。
Description
技术领域
本发明涉及发光二极管制作领域，特别涉及发光二极管外延片及其制备方法。
背景技术
LED(英文：Light Emitting Diode，中文：发光二极管)，发光二极管是一种能发光的半导体电子元件。作为一种高效、环保、绿色新型固态照明光源，正在被迅速广泛地得到应用，如交通信号灯、汽车内外灯、城市景观照明、手机背光源等，提高芯片发光效率是LED不断追求的目标。
发光二极管外延片在制备时，需要将衬底放置在托盘的凹槽内，托盘的表面的边缘与底部受热升温，反应气体与反应金属源在衬底上表面沉积生长，得到依次层叠在衬底上的n型GaN层、多量子阱层与p型GaN层。n型GaN层、多量子阱层与p型GaN层需要较高的生长温度，而在高温情况下，衬底的与热源直接接触的表面的边缘与需要热量传递时间的衬底表面的圆心之间，容易出现温度不均而进一步导致衬底上的高温区域快速生长，而低温区域生长较慢的情况，导致最终得到的发光二极管外延片的表面的边缘与表面的圆心的不均匀度较高，影响发光二极管外延片的发光均匀度。
发明内容
本公开实施例提供了发光二极管外延片及其制备方法，能够提高发光二极管外延片的均匀度以提高发光二极管外延片的发光均匀度，以提高发光二极管的发光均匀度。所述技术方案如下：
本公开实施例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及依次层叠在所述衬底上的n型GaN层、SiO2调节层、多量子阱层与p型GaN层，
所述SiO2调节层包括在所述n型GaN层的表面间隔分布的多个SiO2调节柱，且位于所述n型GaN层的表面的圆心的所述SiO2调节柱的高度，低于位于所述n型GaN层的表面的边缘的所述SiO2调节柱的高度，
其中，位于所述n型GaN层的表面的圆心的所述SiO2调节柱，为圆心与所述n型GaN层的表面的圆心重合的SiO2调节柱，所述SiO2调节柱的圆心为所述SiO2调节柱与所述n型GaN层的表面相接触的端面的圆心；位于所述n型GaN层的表面的边缘的所述SiO2调节柱，为侧壁与所述n型GaN层的表面的边缘之间的最小距离为2～5um的SiO2调节柱。
可选地，位于所述n型GaN层的表面的边缘的所述SiO2调节柱的高度，与位于所述n型GaN层的表面的圆心的所述SiO2调节柱的高度之差为45nm。
可选地，所述多个SiO2调节柱的高度均位于15～60nm。
可选地，所述多个SiO2调节柱的圆心在所述n型GaN层的表面等距离间隔分布，且在所述n型GaN层的表面的径向上，所述SiO2调节柱的高度由所述n型GaN层的表面的圆心至n型GaN层的表面的边缘梯度增加。
可选地，位于所述n型GaN层的表面的圆心的所述SiO2调节柱的直径，小于位于所述n型GaN层的表面的边缘的所述SiO2调节柱的直径。
可选地，所述多个SiO2调节柱的圆心在所述n型GaN层的表面等距离间隔分布，且在所述n型GaN层的表面的径向上，所述SiO2调节柱的直径由所述n型GaN层的表面的圆心至n型GaN层的表面的边缘梯度增加。
可选地，所述多个SiO2调节柱的直径均为5～20nm。
本公开实施例提供了一种发光二极管外延片制备方法，所述制备方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上依次生长n型GaN层、SiO2调节层、多量子阱层与p型GaN层，其中，所述SiO2调节层包括在所述n型GaN层的表面间隔分布的多个SiO2调节柱，且位于所述n型GaN层的表面的圆心的所述SiO2调节柱的高度，低于位于所述n型GaN层的表面的边缘的所述SiO2调节柱的高度。
可选地，在所述n型GaN层上生长所述SiO2调节层，包括：
所述SiO2调节层采用等离子体增强化学气相沉积设备得到，所述SiO2调节层的生长温度为250～350℃，所述SiO2调节层的生长压力为50～200mtorr。
可选地，在所述n型GaN层上生长所述SiO2调节层，包括：
在所述n型GaN层的表面旋涂一层光刻胶；
对所述光刻胶依次进行曝光、显影，以在所述光刻胶上形成多个通孔；
在每个所述通孔内生长SiO2柱直至所述SiO2柱与所述光刻胶的表面齐平；
沿所述n型GaN层的表面的径向，且由所述n型GaN层的表面的圆心至n型GaN层的表面的边缘的方向上，依次腐蚀所述SiO2柱直至形成所述SiO2调节层。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
在n型GaN层与多量子阱层之间增加了SiO2调节层，SiO2调节层包括在n型GaN层的表面间隔分布的多个SiO2调节柱，SiO2调节柱本身接近透明，吸光效应较小，不会对多量子阱层的发光产生较大影响。且氮化镓材料在SiO2调节柱的端面及SiO2调节柱的侧壁上难以生长，因此多量子阱层会在多个SiO2调节柱之间的空间内沉积在n型GaN层表面，避免多量子阱层直接以SiO2调节柱为基础进行生长而影响多量子阱层的结构调整。进一步将位于n型GaN层的表面的圆心的SiO2调节柱的高度，均设置为低于位于n型GaN层的表面的边缘的SiO2调节柱的高度，可以促使多量子阱在生长时，优先生长在SiO2调节柱的高度较低的、n型GaN层的表面的圆心附近区域，而多量子阱层会落后一步才在n型GaN层的表面的边缘区域进行生长，使多量子阱层在生长时在n型GaN层的表面的圆心附近区域与n型GaN层的表面的边缘附近区域形成生长时间差，由此抵消n型GaN层的表面的边缘附近区域温度升高较快、n型GaN层的表面的圆心附近区域温度升高较慢，带来的边缘附近区域与圆心附近区域会形成的厚度差，使得多量子阱层整体生长的厚度更为均匀，保证最终得到的多量子阱层生长较为均匀，进而提高发光二极管的发光均匀度。
附图说明
为了更清楚地说明本公开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是本公开实施例提供的一种发光二极管外延片的结构示意图；
图2是本公开实施例提供的SiO2调节层的俯视图；
图3是本公开实施例提供的另一种发光二极管外延片的结构示意图；
图4是本公开实施例提供的一种发光二极管外延片制备方法流程图；
图5是本公开实施例提供的另一种发光二极管外延片制备方法流程图；
图6～图7是本公开实施例提供的发光二极管外延片制备方法的过程示意图。
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公开实施方式作进一步地详细描述。
图1是本公开实施例提供的一种发光二极管外延片的结构示意图，参考图1可知，本公开实施例提供了一种发光二极管外延片，发光二极管外延片包括衬底1及依次层叠在衬底1上的n型GaN层2、SiO2调节层3、多量子阱层4与p型GaN层5。
SiO2调节层3包括在n型GaN层2的表面间隔分布的多个SiO2调节柱31，且位于n型GaN层2的表面的圆心的SiO2调节柱31的高度，低于位于n型GaN层2的表面的边缘的SiO2调节柱31的高度。其中，位于n型GaN层2的表面的圆心的SiO2调节柱31，为圆心与n型GaN层2的表面的圆心重合的SiO2调节柱31，SiO2调节柱31的圆心为SiO2调节柱31与n型GaN层2的表面相接触的端面的圆心；位于n型GaN层2的表面的边缘的SiO2调节柱31，为侧壁与n型GaN层2的表面的边缘之间的最小距离为2～5um的SiO2调节柱31。
在n型GaN层2与多量子阱层4之间增加了SiO2调节层3，SiO2调节层3包括在n型GaN层2的表面间隔分布的多个SiO2调节柱31，SiO2调节柱31本身接近透明，吸光效应较小，不会对多量子阱层4的发光产生较大影响。且氮化镓材料在SiO2调节柱31的端面及SiO2调节柱31的侧壁上难以生长，因此多量子阱层4会在多个SiO2调节柱31之间的空间内沉积在n型GaN层2表面，避免多量子阱层4直接以SiO2调节柱31为基础进行生长而影响多量子阱层4的结构调整。进一步将位于n型GaN层2的表面的圆心的SiO2调节柱31的高度，均设置为低于位于n型GaN层2的表面的边缘的SiO2调节柱31的高度，可以促使多量子阱在生长时，优先生长在SiO2调节柱31的高度较低的、n型GaN层2的表面的圆心附近区域，而多量子阱层4会落后一步才在n型GaN层2的表面的边缘区域进行生长，使多量子阱层4在生长时在n型GaN层2的表面的圆心附近区域与n型GaN层2的表面的边缘附近区域形成生长时间差，由此抵消n型GaN层2的表面的边缘附近区域温度升高较快、n型GaN层2的表面的圆心附近区域温度升高较慢，带来的边缘附近区域与圆心附近区域会形成的厚度差，使得多量子阱层4整体生长的厚度更为均匀，保证最终得到的多量子阱层4生长较为均匀，进而提高发光二极管的发光均匀度，且可以在不影响正常发光强度的同时有效提高发光二极管的发光均匀度。
需要说明的是，衬底1在接收热量时，由于衬底1的边缘与加热源的接触较为紧密，在温度较高时，衬底1的边缘的温度与衬底1的圆心区域的温度之间的差别较大，因此会出现温度高的边缘区域的外延层生长较快、厚度较高，而温度较低的圆心区域的外延层生长较慢、厚度较低，外延层整体生长不均的问题。高度改变的SiO2调节柱31则可以抵消这一部分的厚度差，使多量子阱层4的整体厚度更为均匀。
需要说明的是，n型GaN层2的表面为n型GaN层2远离衬底1的一个表面，n型GaN层2的圆心为该表面的圆心，n型GaN层2的边缘为该表面的轮廓线。
为便于理解，此处可提供图2，参考图2可知，SiO2调节层3包括多个间隔分布在n型GaN层2远离衬底1的一个表面21上的SiO2调节柱31，n型GaN层2的圆心2a为该表面21的圆心，n型GaN层2的边缘为该表面的轮廓线2b。
可选地，SiO2调节柱31可呈圆柱状且垂直于n型GaN层2的表面。可以在基本不影响多量子阱层4的质量的同时，有效控制多量子阱层4生长的均匀度。下文中以SiO2调节柱31为圆柱状的前提进行陈述。
示例性地，位于n型GaN层2的表面的边缘的SiO2调节柱31的高度，与位于n型GaN层2的表面的圆心的SiO2调节柱31的高度之差为45nm。
位于n型GaN层2的表面的边缘的SiO2调节柱31的高度，与位于n型GaN层2的表面的圆心的SiO2调节柱31的高度之差在以上范围内，可以有效调整大部分多量子阱层4生长的均匀度，有效提高最终得到的多量子阱层4的质量。
可选地，多个SiO2调节柱31的高度均位于15～60nm。
SiO2调节柱31的高度在以上范围内时，对多量子阱层4的质量影响较小，可以保证多量子阱层4本身的生长质量。
示例性地，多个SiO2调节柱31的圆心在n型GaN层2的表面等距离间隔分布，且在n型GaN层2的表面的径向上，SiO2调节柱31的高度由n型GaN层2的表面的圆心至n型GaN层2的表面的边缘梯度增加。
多个SiO2调节柱31的圆心在n型GaN层2的表面等距离间隔分布，可以保证多量子阱层4在多个SiO2调节柱31之间的空间内均匀生长，有利于进一步提高多量子阱层4的生长均匀度。而在n型GaN层2的表面的径向上，SiO2调节柱31的高度由n型GaN层2的表面的圆心至n型GaN层2的表面的边缘梯度增加，考虑到SiO2调节柱31之间间距的存在，SiO2调节柱31的高度梯度增加可以更有效地抵消线性传递的温度造成的厚度差。
示例性地，相邻的SiO2调节柱31的圆心之间的距离可为20～150nm。可以保证在起到调控效果的同时，多量子阱层4也可以在SiO2调节柱31之间稳定生长。
可选地，位于n型GaN层2的表面的圆心的SiO2调节柱31的直径，小于位于n型GaN层2的表面的边缘的SiO2调节柱31的直径。
位于n型GaN层2的表面的圆心的SiO2调节柱31的直径，小于位于n型GaN层2的表面的边缘的SiO2调节柱31的直径，可以进一步调节多量子阱层4的均匀度，提高最终得到的发光二极管的发光均匀度。
可选地，多个SiO2调节柱31的圆心在n型GaN层2的表面等距离间隔分布，且在n型GaN层2的表面的径向上，SiO2调节柱31的直径由n型GaN层2的表面的圆心至n型GaN层2的表面的边缘梯度增加。
可以在SiO2调节柱31的高度变化的基础上，进一步微调多量子阱层4生长时的均匀度，提高最终得到的多量子阱层4的均匀度。
示例性地，位于n型GaN层2的表面的边缘的SiO2调节柱31的直径，与位于n型GaN层2的表面的圆心的SiO2调节柱31的直径之比为3:1-4:1。
位于n型GaN层2的表面的边缘的SiO2调节柱31的直径，与位于n型GaN层2的表面的圆心的SiO2调节柱31的直径之差在以上范围内，可以在SiO2调节柱31的高度变化的基础上，进一步微调多量子阱层4生长时的均匀度，提高最终得到的多量子阱层4的均匀度。
在本公开所提供的一种实现方式中，位于n型GaN层2的表面的圆心的SiO2调节柱31的直径的范围可为20～40nm，位于n型GaN层2的表面的边缘的SiO2调节柱31的直径为20～60nm。
可选地，多个SiO2调节柱31的直径均为5～20nm。能够保证最终得到的多量子阱层4的质量较好。
示例性地，多个SiO2调节柱31的高度均小于多量子阱层4的厚度。
多个SiO2调节柱31的高度均小于多量子阱层4的厚度时多量子阱层4高于SiO2调节柱31的部分可以在SiO2调节柱31的上方横向延伸并合并，保证最终得到的多量子阱层4的表面的平整度。保证最终得到的多量子阱层4的生长效果。
图3是本公开实施例提供的另一种发光二极管外延片的结构示意图，参考图3可知，在本公开提供的另一种实现方式中，发光二极管外延片可包括衬底1及生长在衬底1上的缓冲层6、n型GaN层2、SiO2调节层3、多量子阱层4、AlGaN电子阻挡层7、p型GaN层5及p型接触层8。
需要说明的是，图3中所示的SiO2调节层3与图1中所示的SiO2调节层3的结构相同，此处不再赘述。
可选地，衬底1可为蓝宝石衬底1。易于制作与获取。
示例性地，缓冲层6可包括依次层叠在衬底1上的GaN三维成核层61、GaN填平层62与非掺杂GaN层63。能够有效缓解晶格失配。
在本公开所提供的其他实现方式中，缓冲层6也可为铝氮、铝镓氮或铝铟镓氮中的一种。本公开对此不做限制。
可选地，n型GaN层2的掺杂元素可为Si，且Si元素的掺杂浓度可为1×1018～1×1019cm-3。n型GaN层2整体的质量较好。
示例性地，n型GaN层2的厚度可为1～5μm。得到的n型GaN层2整体的质量较好。
在本公开提供的一种实现方式中，n型GaN层2的厚度可为3μm。本公开对此不做限制。
示例性地，多量子阱层4包括多个交替层叠的InGaN阱层41及GaN垒层42，InGaN阱层41的厚度可为2～5nm，GaN垒层42的厚度可为8～20nm。
示例性地，多量子阱层4的整体厚度可为50～130nm，In摩尔含量15％～30％。
可选地，AlGaN电子阻挡层7中Al组分可为0.15～0.25。阻挡电子的效果较好。
可选地，AlGaN电子阻挡层7的厚度可为20～100nm。得到的AlGaN电子阻挡层7的质量较好。
能够提供足够的空穴，并保证发光二极管外延片整体的成本不会过高。
可选地，p型GaN层5可掺Mg，p型GaN层5的厚度可为100～200nm。
示例性地，p型接触层8的厚度可为10～50nm。
需要说明的是，图3中所示的外延片结构相对图1中所示的外延片结构，在衬底1与n型GaN层2之间增加了缓冲层6，在多量子阱层4与p型GaN层5之间增加了阻止电子溢流的AlGaN电子阻挡层7，并在p型GaN层5上还生长有p型接触层8。得到的外延片的质量及发光效率会更好。
图4是本公开实施例提供的一种发光二极管外延片制备方法流程图，如图4所示，该发光二极管外延片制备方法包括：
S101：提供一衬底。
S102：在衬底上生长n型GaN层。
S103：在n型GaN层上生长SiO2调节层。SiO2调节层包括在n型GaN层的表面间隔分布的多个SiO2调节柱，且位于n型GaN层的表面的圆心的SiO2调节柱的高度，低于位于n型GaN层的表面的边缘的SiO2调节柱的高度。
S104：在SiO2调节层上生长多量子阱层。
S105：在多量子阱层上生长p型GaN层。
图4中所示方法的具体技术效果可参考图1中所示的发光二极管外延片结构的技术效果，因此此处不再赘述。
执行完步骤S105之后的发光二极管外延片结构则可参见图1。
图5是本公开实施例提供的另一种发光二极管外延片制备方法流程图，如图5所示，该发光二极管外延片制备方法包括：
S201：提供一衬底。
其中，衬底可为蓝宝石衬底。易于实现与制作。
可选地，步骤S201还可包括：在氢气气氛下，处理衬底表面的时长为6～10min。
示例性地，处理衬底表面时，反应腔的温度可为1000～1200℃，反应腔的压力可为200～500Torr。
在本公开所提供的一种实现方式中，处理衬底时，反应腔的温度也可为1100℃，处理衬底表面的时长可为8min。
步骤S201还可包括：对衬底的表面进行氮化处理，在衬底的表面铺一层氮原子。可以便于氮化镓材料的快速生长。
S202：在衬底上生长缓冲层。
可选地，控制反应腔的温度为450℃～600℃，反应腔的压力为200torr～500torr，生长GaN三维成核层；然后升高反应腔的温度至950℃～1200℃依次生长GaN填平层与非掺杂GaN层。得到质量较好的缓冲层。
S203：在缓冲层上生长n型GaN层。
可选地，n型GaN层的生长温度可为950℃～1200℃，n型GaN层的生长压力可为200～500Torr。
S204：在n型GaN层上生长SiO2调节层。
可选地，SiO2调节层采用等离子体增强化学气相沉积设备得到。能够得到质量较好且表面平整度较高的SiO2调节层。
示例性地SiO2调节层的生长温度为250～350℃，SiO2调节层的生长压力为50-200mtorr。在此生长条件下能够得到质量较好的SiO2调节层。
步骤S204，还可包括：
在n型GaN层的表面旋涂一层光刻胶；对光刻胶依次进行曝光、显影，以在光刻胶上形成多个通孔；在每个通孔内生长SiO2柱直至SiO2柱与光刻胶的表面齐平；沿n型GaN层的表面的径向，且由n型GaN层的表面的圆心至n型GaN层的表面的边缘的方向上，依次腐蚀SiO2柱直至形成SiO2调节层。
可选地，依次腐蚀SiO2柱直至形成SiO2调节层，包括：使用腐蚀液腐蚀完一个SiO2柱之后，对腐蚀之后的该SiO2柱进行清洗；再腐蚀下一个SiO2柱，直至所有的SiO2柱均腐蚀完毕。可以保证最终得到的SiO2调节层的质量。
需要说明的是，沿n型GaN层的表面的径向，且由n型GaN层的表面的圆心至n型GaN层的表面的边缘的方向上，腐蚀液的腐蚀时间逐渐缩短。
为便于理解，此处可提供图6与图7，图6中，光刻胶10的通孔101内已生长完SiO2柱20。图7中腐蚀液30对SiO2柱20进行腐蚀，以最终得到SiO2调节层。
S205：在SiO2调节层上生长多量子阱层。
可选地，多量子阱层中，InGaN阱层的生长温度与InGaN阱层的生长温度均可为700～900℃，GaN垒层的生长温度、GaN垒层的生长温度及第三GaN垒层的生长温度均可为800～950℃。在此条件下生长得到的多量子阱层的质量较好，能够保证发光二极管的发光效率。
S206：在多量子阱层上生长AlGaN电子阻挡层。
AlGaN电子阻挡层的生长温度可为600～1000℃，AlGaN电子阻挡层的生长压力可为100～300Torr。在此条件下生长得到的AlGaN电子阻挡层的质量较好，有利于提高发光二极管的发光效率。
S207：在AlGaN电子阻挡层上生长p型GaN层。
可选地，p型GaN层的生长压力可为100Torr～300Torr，p型GaN层的生长温度可为800℃～950℃。
在本公开所提供的一种实现方式中，p型GaN层的生长温度可为900℃，p型GaN层的生长压力可为200Torr。
S208：在p型GaN层上生长p型接触层。
可选地，p型接触层的生长压力可为100Torr～300Torr，p型接触层的生长温度可为850℃～1050℃。
在本公开所提供的一种实现方式中，p型接触层的生长温度可为950℃，p型接触层的生长压力可为200Torr。
需要说明的是，图5中所示的发光二极管外延片制备方法，相对图4中所示的发光二极管的制备方法，提供了一种更为详细的发光二极管外延片的生长方式。
S209：对发光二极管外延片进行退火处理。
步骤S209可包括：将温度调整至650℃～850℃，在氢气氛围下对发光二极管外延片进行5分钟～15分钟的退火处理。
在本公开所提供的一种实现方式中，退火温度可为750℃，退火时间可为10min。
执行完步骤S209后的发光二极管外延片的结构可参见图3。
需要说明的是，在本公开实施例中，采用VeecoK465iorC4orRBMOCVD(MetalOrganicChemicalVaporDeposition，金属有机化合物化学气相沉淀)设备实现发光二极管的生长方法。采用高纯H2(氢气)或高纯N2(氮气)或高纯H2和高纯N2的混合气体作为载气，高纯NH3作为N源，三甲基镓(TMGa)及三乙基镓(TEGa)作为镓源，三甲基铟(TMIn)作为铟源，硅烷(SiH4)作为N型掺杂剂，三甲基铝(TMAl)作为铝源，二茂镁(CP2Mg)作为P型掺杂剂。
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 (6)
1.一种发光二极管外延片，其特征在于，所述发光二极管外延片包括衬底及依次层叠在所述衬底上的n型GaN层、SiO2调节层、多量子阱层与p型GaN层，所述多量子阱层包括多个交替层叠的InGaN阱层及GaN垒层，
所述SiO2调节层包括在所述n型GaN层的表面间隔分布的多个SiO2调节柱，且位于所述n型GaN层的表面的圆心的所述SiO2调节柱的高度，低于位于所述n型GaN层的表面的边缘的所述SiO2调节柱的高度，
其中，位于所述n型GaN层的表面的圆心的所述SiO2调节柱，为圆心与所述n型GaN层的表面的圆心重合的SiO2调节柱，所述SiO2调节柱的圆心为所述SiO2调节柱与所述n型GaN层的表面相接触的端面的圆心；位于所述n型GaN层的表面的边缘的所述SiO2调节柱，为侧壁与所述n型GaN层的表面的边缘之间的最小距离为2～5um的SiO2调节柱，位于所述n型GaN层的表面的边缘的所述SiO2调节柱的高度，与位于所述n型GaN层的表面的圆心的所述SiO2调节柱的高度之差为45nm，所述多个SiO2调节柱的直径均为5～20nm，位于所述n型GaN层的表面的边缘的所述SiO2调节柱的直径，与位于所述n型GaN层的表面的圆心的所述SiO2调节柱的直径之比为3:1-4:1。
2.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述多个SiO2调节柱的高度均位于15～60nm。
3.根据权利要求1或2所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述多个SiO2调节柱的圆心在所述n型GaN层的表面等距离间隔分布，且在所述n型GaN层的表面的径向上，所述SiO2调节柱的高度由所述n型GaN层的表面的圆心至n型GaN层的表面的边缘梯度增加。
4.一种发光二极管外延片制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上依次生长n型GaN层、SiO2调节层、多量子阱层与p型GaN层，其中，所述SiO2调节层包括在所述n型GaN层的表面间隔分布的多个SiO2调节柱，且位于所述n型GaN层的表面的圆心的所述SiO2调节柱的高度，低于位于所述n型GaN层的表面的边缘的所述SiO2调节柱的高度，位于所述n型GaN层的表面的边缘的所述SiO2调节柱的高度，与位于所述n型GaN层的表面的圆心的所述SiO2调节柱的高度之差为45nm，所述多个SiO2调节柱的直径均为5～20nm，位于所述n型GaN层的表面的边缘的所述SiO2调节柱的直径，与位于所述n型GaN层的表面的圆心的所述SiO2调节柱的直径之比为3:1-4:1。
5.根据权利要求4所述的发光二极管外延片制备方法，其特征在于，在所述n型GaN层上生长所述SiO2调节层，包括：
所述SiO2调节层采用等离子体增强化学气相沉积设备得到，所述SiO2调节层的生长温度为250～350℃，所述SiO2调节层的生长压力为50～200mtorr。
6.根据权利要求4所述的发光二极管外延片制备方法，其特征在于，在所述n型GaN层上生长所述SiO2调节层，包括：
在所述n型GaN层的表面旋涂一层光刻胶；
对所述光刻胶依次进行曝光、显影，以在所述光刻胶上形成多个通孔；
在每个所述通孔内生长SiO2柱直至所述SiO2柱与所述光刻胶的表面齐平；
沿所述n型GaN层的表面的径向，且由所述n型GaN层的表面的圆心至n型GaN层的表面的边缘的方向上，依次腐蚀所述SiO2柱直至形成所述SiO2调节层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011500153.4A CN112687776B (zh) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | 发光二极管外延片及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011500153.4A CN112687776B (zh) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | 发光二极管外延片及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112687776A CN112687776A (zh) | 2021-04-20 |
| CN112687776B true CN112687776B (zh) | 2022-04-12 |
Family
ID=75449046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011500153.4A Active CN112687776B (zh) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | 发光二极管外延片及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112687776B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113488567B (zh) * | 2021-05-13 | 2022-06-17 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 具有复合过渡层的发光二极管外延片及其制备方法 |
| CN113328015B (zh) * | 2021-06-04 | 2022-06-03 | 湘能华磊光电股份有限公司 | 提高亮度的发光二极管芯片制作方法 |
| CN116314504B (zh) * | 2023-05-24 | 2023-08-15 | 江西兆驰半导体有限公司 | 发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20070118876A (ko) * | 2006-06-13 | 2007-12-18 | 나이넥스 주식회사 | 개선된 발광 효율을 갖는 발광 다이오드 및 그 제조 방법 |
| CN103078019A (zh) * | 2011-10-25 | 2013-05-01 | 武汉迪源光电科技有限公司 | 一种发光二极管外延结构 |
| CN106159052A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-11-23 | 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 |
| CN107086257A (zh) * | 2017-03-15 | 2017-08-22 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 一种氮化镓基发光二极管的外延片及其制备方法 |
| CN107731977A (zh) * | 2017-08-23 | 2018-02-23 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 一种发光二极管的外延片及其制备方法 |
| CN108550673A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-09-18 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 图形化衬底、外延片及其制作方法 |
| CN108550674A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-09-18 | 南昌大学 | 一种可增强空穴注入的发光二极管及其制备方法 |
| CN112086545A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-12-15 | 华灿光电(苏州）有限公司 | 氮化镓衬底、氮化镓基发光二极管外延片及其制备方法 |
-
2020
- 2020-12-18 CN CN202011500153.4A patent/CN112687776B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20070118876A (ko) * | 2006-06-13 | 2007-12-18 | 나이넥스 주식회사 | 개선된 발광 효율을 갖는 발광 다이오드 및 그 제조 방법 |
| CN103078019A (zh) * | 2011-10-25 | 2013-05-01 | 武汉迪源光电科技有限公司 | 一种发光二极管外延结构 |
| CN106159052A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-11-23 | 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 |
| CN107086257A (zh) * | 2017-03-15 | 2017-08-22 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 一种氮化镓基发光二极管的外延片及其制备方法 |
| CN107731977A (zh) * | 2017-08-23 | 2018-02-23 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 一种发光二极管的外延片及其制备方法 |
| CN108550673A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-09-18 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 图形化衬底、外延片及其制作方法 |
| CN108550674A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-09-18 | 南昌大学 | 一种可增强空穴注入的发光二极管及其制备方法 |
| CN112086545A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-12-15 | 华灿光电(苏州）有限公司 | 氮化镓衬底、氮化镓基发光二极管外延片及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112687776A (zh) | 2021-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112687776B (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法 | |
| CN109119515B (zh) | 一种发光二极管外延片及其制造方法 | |
| CN113206175B (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法 | |
| CN112366261B (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法 | |
| CN112259650B (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法 | |
| CN112397622B (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法 | |
| CN112259647B (zh) | 发光二极管外延片的制备方法及发光二极管外延片 | |
| CN112687777B (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法 | |
| CN112993101B (zh) | 发光二极管外延片制备方法 | |
| CN114447170B (zh) | 提高出光均匀程度的发光二极管外延片及制备方法 | |
| CN113284996B (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法 | |
| CN112864286B (zh) | 发光二极管外延片制备方法 | |
| CN113644174B (zh) | 具有p型复合层的发光二极管外延片制备方法 | |
| CN112864285B (zh) | 发光二极管外延片制备方法 | |
| CN113571607A (zh) | 高发光效率的发光二极管外延片及其制造方法 | |
| CN113284992B (zh) | 发光二极管外延片的制备方法 | |
| CN115341194B (zh) | 提高微型发光二极管发光一致性的生长方法 | |
| CN113594319B (zh) | 具有复合衬底的发光二极管外延片及其制备方法 | |
| CN111180556B (zh) | 发光二极管外延片的制备方法 | |
| CN112993100B (zh) | 发光二极管外延片制备方法 | |
| CN114156380B (zh) | 提高内量子效率的发光二极管外延片及其制备方法 | |
| CN113481593B (zh) | 具有AlN的发光二极管外延片的制备方法 | |
| CN113990993B (zh) | 用于降低欧姆接触电阻的发光二极管外延片及其制造方法 | |
| CN112331745B (zh) | 发光二极管外延片制备方法 | |
| CN113284987B (zh) | 发光二极管外延片的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |