CN115498081A - 发光二极管外延结构及其制备方法、发光二极管 - Google Patents
发光二极管外延结构及其制备方法、发光二极管 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115498081A CN115498081A CN202211207791.6A CN202211207791A CN115498081A CN 115498081 A CN115498081 A CN 115498081A CN 202211207791 A CN202211207791 A CN 202211207791A CN 115498081 A CN115498081 A CN 115498081A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- gan
- gan layer
- emitting diode
- thickness
- 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 abstract description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 66
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims abstract description 25
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 74
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 claims description 41
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 claims description 41
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 38
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 15
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 claims description 4
- 108010001267 Protein Subunits Proteins 0.000 claims description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 25
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 10
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- 230000005699 Stark effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 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
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
Images
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
- H01L33/10—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 light reflecting structure, e.g. semiconductor Bragg reflector
-
- 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
- H01L33/02—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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种发光二极管外延结构及其制备方法、发光二极管，涉及半导体光电器件领域。发光二极管外延结构包括衬底和依次层叠于所述衬底上的成核层、第一覆盖层、第一GaN层、N型GaN层、多量子阱层、P型GaN层和P型接触层；第一覆盖层包括多个间隔排布的第一子单元，相邻第一子单元之间设有裸露至成核层的第一裸露区，第一GaN层覆盖第一裸露区和第一子单元，且位于第一子单元上的第一GaN层的厚度小于位于第一裸露区上的第一GaN层的厚度，以使第一GaN层的上表面齐平；第一覆盖层由氧化硅、氮化硅、氮化钛、铑、铂中的一种或多种制成。实施本发明，可减少位错延伸，提升发光二极管的光效。
Description
技术领域
本发明涉及半导体光电器件领域，尤其涉及一种发光二极管外延结构及其制备方法、发光二极管。
背景技术
目前，蓝宝石或Si具有稳定性高、价格低廉的优势，常作为衬底异质外延生长GaN薄膜，金属有机化学气相沉积为常用的制备GaN薄膜的设备，外延薄膜的制备方法通常为直接在衬底上生长缓冲层(成核层)、非掺杂GaN层、N型GaN层、多量子阱层、电子阻挡层、P型GaN层、P型接触层。但由于蓝宝石或Si衬底与GaN之间均存在较大的晶格失配，现有技术生长的薄膜结构，难以避免的导致生长的GaN外延层中存在大量的穿透位错，形成非辐射复合中心，甚至是形成漏电流，严重降低了器件的发光效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种发光二极管外延结构及其制备方法，其可弱化量子限制斯塔克效应，提升发光二极管的光效。
本发明还要解决的技术问题在于，提供一种发光二极管，其光效高。
为了解决上述问题，本发明提供了一种发光二极管外延结构，其包括衬底和依次层叠于所述衬底上的成核层、第一覆盖层、第一GaN层、N型GaN层、多量子阱层、P型GaN层和P型接触层；
所述第一覆盖层包括多个间隔排布的第一子单元，相邻第一子单元之间设有裸露至所述成核层的第一裸露区，所述第一GaN层覆盖所述第一裸露区和所述第一子单元，且位于所述第一子单元上的第一GaN层的厚度小于位于所述第一裸露区上的第一GaN层的厚度，以使所述第一GaN层的上表面齐平；
所述第一覆盖层由氧化硅、氮化硅、氮化钛、铑、铂中的一种或多种制成。
作为上述技术方案的改进，所述第一GaN层与所述N型GaN层之间还依次设有第二覆盖层和第二GaN层；
所述第二覆盖层包括多个间隔排布的第二子单元，相邻第二子单元之间设有裸露至所述第一GaN层的第二裸露区，所述第二GaN层覆盖所述第二裸露区和所述第二子单元，且位于所述第二子单元上的第二GaN层的厚度小于位于所述第二裸露区上的第二GaN层的厚度，以使所述第二GaN层的上表面齐平；
所述第二覆盖层由氧化硅、氮化硅、氮化钛、铑、铂中的一种或多种制成。
作为上述技术方案的改进，所述第二子单元与所述第一裸露区对应设置，所述第二裸露区与所述第一子单元对应设置，以使所述第一覆盖层、第二覆盖层投影覆盖整个衬底表面。
作为上述技术方案的改进，所述第一覆盖层包括依次层叠的第一反射层和第一掩膜层，所述第一反射层为铑层、铂层中的任意一种或其组合，所述第一掩膜层为氧化硅层、氮化硅层、氮化钛层中的任意一种或其组合；
所述第一覆盖层的厚度为70-550nm，所述第一反射层的厚度为20-100nm，所述第一掩膜层的的厚度为50-450nm。
作为上述技术方案的改进，所述第二覆盖层包括依次层叠的第二反射层和第二掩膜层，所述第二反射层为铑层、铂层中的任意一种或其组合，所述第二掩膜层为氧化硅层、氮化硅层、氮化钛层中的任意一种或其组合；
所述第二覆盖层的厚度为70-550nm，所述第二反射层的厚度为20-100nm，所述第二掩膜层的的厚度为50-450nm。
相应的，本发明还公开了一种发光二极管外延结构的制备方法，用于制备上述的发光二极管外延结构，其包括以下步骤：
提供衬底，在所述上生长成核层；
在所述成核层上生长第一覆盖层；
对所述第一覆盖层进行刻蚀，形成第一子单元和裸露至所述成核层的第一裸露区；
在所述第一子单元和所述第一裸露区上依次生长第一GaN层、N型GaN层、多量子阱层、P型GaN层和P型接触层；
其中，所述第一覆盖层由氧化硅、氮化硅、氮化钛、铑、铂中的一种或多种制成。
作为上述技术方案的改进，所述第一覆盖层包括依次层叠的第一反射层和第一掩膜层，所述第一反射层和所述第一掩膜层均通过磁控溅射工艺制成；
其中，所述第一反射层溅射时，溅射功率为800-4000W，溅射气体为Ar，Ar的流量为40-50sccm，溅射腔内压力为0.2-0.8Pa；
所述第一掩膜层溅射时，溅射功率为1000-5000W，溅射气体为Ar，Ar的流量为40-50sccm，溅射腔内压力为0.2-0.8Pa。
作为上述技术方案的改进，所述第一GaN层通过MOCVD生长，其中，生长温度为1000-1100℃，生长压力200-300torr，石墨基座转速为600-900rpm。
作为上述技术方案的改进，所述在所述第一子单元和所述第一裸露区上依次生长第一GaN层、N型GaN层、多量子阱层、P型GaN层和P型接触层的步骤包括：
在所述第一子单元和所述第一裸露区上生长第一GaN层；
在所述第一GaN层上生长第二覆盖层；
对所述第二覆盖层进行刻蚀，形成第二子单元和裸露至所述第一GaN层的第二裸露区；
在所述第二子单元和所述第二裸露区上依次生长第二GaN层、N型GaN层、多量子阱层、P型GaN层和P型接触层；
所述第二覆盖层包括依次层叠的第二反射层和第二掩膜层，所述第二反射层和所述第二掩膜层均通过磁控溅射工艺制成；
其中，所述第二反射层溅射时，溅射功率为800-4000W，溅射气体为Ar，Ar的流量为40-50sccm，溅射腔内压力为0.2-0.8Pa；
所述第二掩膜层溅射时，溅射功率为1000-5000W，溅射气体为Ar，Ar的流量为40-50sccm，溅射腔内压力为0.2-0.8Pa；
所述第一GaN层通过MOCVD生长，其中，生长温度为1000-1100℃，生长压力200-300torr，石墨基座转速为600-900rpm。
相应的，本发明还公开了一种发光二极管，其包括上述的发光二极管外延结构。
实施本发明，具有如下有益效果：
1.本发明的发光二极管外延结构，在衬底的成核层上引入了覆盖层，该覆盖层包括多个间隔排布的第一单元，在第一子单元之间设置有裸露至成核层的第一裸露区，第一GaN层覆盖第一子单元和第一裸露区。具体的，在第一GaN层的生长过程中，先在第一裸露区进行强烈的纵向生长，当第一GaN层与第一子单元齐平后，第一GaN层开始强烈的横向生长，从而有效切断了位错的延伸，使得第一覆盖层上制备出了高质量的GaN薄膜，解决了因位错而产生的非辐射复合中心，降低发光效率的问题。
2.本发明的第一覆盖层包括依次层叠的第一反射层和第一掩膜层。其中，第一反射层可将多量子阱层发出的射向衬底的光线反射回去，提升出光效率。第一掩膜层则可防止金属反射层被氧化，保证第一反射层的反射效率。
3.本发明的第一GaN层上还设置了第二覆盖层，第二覆盖层包括多个间隔排布的第二子单元，相邻第二子单元之间设有裸露至第一GaN层的第二裸露区。且第二子单元与所述第一裸露区对应设置，第二裸露区与第一子单元对应设置，以使所述第一覆盖层、第二覆盖层投影覆盖整个衬底表面，并且第二子单元的宽度大于第一裸露区的宽度。基于上述结构，可全方位切断衬底上方的位错延伸，以及全方位将量子阱发出的射向衬底的光线反射回去，提高外延薄膜的晶体质量和整体的出光效率。
附图说明
图1是本发明一实施例中发光二极管外延结构的结构示意图；
图2是本发明一实施例中第一子单元的结构示意图；
图3是本发明另一实施例中量子阱层的结构示意图；
图4是本发明一实施例中第二子单元的结构示意图；
图5是本发明一实施例中发光二极管外延结构的制备方法流程图。
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，下面对本发明作进一步地详细描述。
参考图1，本发明公开了一种发光二极管外延结构，包括衬底1和依次设于衬底1上的成核层2、第一覆盖层3、第一GaN层4、N型GaN层5、多量子阱层6、P型GaN层7和P型接触层8。其中，第一覆盖层3包括多个间隔排布的第一子单元31，相邻第一子单元31之间设有裸露至成核层2的第一裸露区32，第一GaN层4覆盖第一裸露区32和第一子单元31，且位于第一子单元31上的第一GaN层4的厚度小于位于第一裸露区32上的第一GaN层4的厚度，以使第一GaN层4的上表面齐平。基于上述结构，在第一GaN层4的生长过程中，先在第一裸露区32进行强烈的纵向生长，当第一GaN层4与第一子单元31齐平后，第一GaN层4开始强烈的横向生长，从而有效切断了位错的延伸，使得第一覆盖层4上制备出了高质量的GaN薄膜，解决了因位错而产生的非辐射复合中心，降低发光效率的问题。
具体的，相邻第一子单元31之间的距离相同或不同(即不同第一裸露区32的宽度相同或不同)；第一子单元31的宽度L1与第一裸露区32的宽度W1相同或不同。优选的，相邻第一子单元31之间的距离相同，且第一子单元31的宽度L1与第一裸露区32的宽度W1相同。
具体的，第一覆盖层3由氧化硅、氮化硅、氮化钛、铑、铂中的一种或多种制成，但不限于此。优选的，参考图2，在本发明的一个实施例之中，第一覆盖层3(或每个第一子单元31)在厚度方向上包括依次层叠的第一反射层33和第一掩膜层34，第一反射层33为铑层、铂层中的任意一种或其组合，第一掩膜层34为氧化硅层、氮化硅层、氮化钛层中的任意一种或其组合。通过设置第一反射层33，可将多量子阱层6发出的射向衬底1的光线反射回去，提升出光效率。第一掩膜层34则可防止第一反射层33被氧化，保证第一反射层33的反射效率。
具体的，第一反射层33的厚度为20-100nm，示例性的为25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm、80nm、85nm或90nm，但不限于此。第一掩膜层34的厚度为50-450nm，示例性的为100nm、150nm、200nm、250nm、300nm、350nm或400nm，但不限于此。第一覆盖层3的总厚度为70-550nm，示例性的为120nm、170nm、220nm、270nm、320nm、370nm、420nm、470nm或520nm，但不限于此。
具体的，第一GaN层4的厚度为400-800nm，示例性的为450nm、500nm、550nm、600nm、650nm、700nm或750nm，但不限于此。需要说明的是，此处第一GaN层4的厚度是指第一GaN层4的最大厚度，即由成核层2的上表面至第一GaN层4的上表面的距离。
优选的，参考图3，在本发明的一个实施例之中，第一GaN层4与N型GaN层5之间还依次设有第二覆盖层9和第二GaN层10。其中，第二覆盖层9包括多个间隔排布的第二子单元91，相邻第二子单元91之间设有裸露至第一GaN层4的第二裸露区92，第二GaN层10覆盖第二裸露区92和第二子单元91，且位于第二子单元91上的第二GaN层10的厚度小于位于第二裸露区92上的第二GaN层10的厚度，以使第二GaN层10的上表面齐平。基于第二覆盖层9和第二GaN层10的设置，可进一步切断衬底上方的位错延伸，提升发光效率。
进一步的，第二子单元91与第一裸露区32对应设置，第二裸露区92与第一子单元31对应设置，以使第一覆盖层3、第二覆盖层9投影覆盖整个衬底1表面。基于这种结构设计，可将多量子阱层6发出的、射向衬底1的光全部反射回去，提升出光效率、发光效率。
更进一步的，控制第二子单元91的宽度L2大于第一裸露区32的宽度W1，基于这种结构，可更好地阻挡位错的延伸，提升外延结构的晶体质量，提升发光效率。优选的，控制L2＝(1.05～1.3)W1。
具体的，相邻第二子单元91之间的距离相同或不同(即不同第二裸露区92的宽度相同或不同)；第二子单元91的宽度与第二裸露区92的宽度相同或不同。优选的，相邻第二子单元91之间的距离相同。第二子单元92的宽度L2与第二裸露区92的宽度W2不同。更优选的L2＝(1.1～1.4)W2。
具体的，相邻第二子单元91之间的距离相同或不同。优选的，相邻第二子单元91之间的距离相同。
具体的，第二覆盖层9由氧化硅、氮化硅、氮化钛、铑、铂中的一种或多种制成，但不限于此。优选的，参考图4，在本发明的一个实施例之中，第二覆盖层9(或每个第二子单元91)在厚度方向上包括依次层叠的第二反射层93和第二掩膜层94，第二反射层93为铑层、铂层中的任意一种或其组合，第二掩膜层94为氧化硅层、氮化硅层、氮化钛层中的任意一种或其组合。通过设置第二反射层93，可将多量子阱层6发出的射向衬底1的光线反射回去，提升出光效率。第二掩膜层94则可防止第二反射层93被氧化，保证第二反射层93的反射效率。
具体的，第二反射层93的厚度为20-100nm，示例性的为25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm、80nm、85nm或90nm，但不限于此。第二掩膜层94的厚度为50-450nm，示例性的为100nm、150nm、200nm、250nm、300nm、350nm或400nm，但不限于此。第二覆盖层9的总厚度为70-550nm，示例性的为120nm、170nm、220nm、270nm、320nm、370nm、420nm、470nm或520nm，但不限于此。
具体的，第二GaN层10的厚度为400-800nm，示例性的为450nm、500nm、550nm、600nm、650nm、700nm或750nm，但不限于此。需要说明的是，此处第二GaN层10的厚度是指第二GaN层10的最大厚度，即由第一GaN层4上表面至第二GaN层10上表面的距离。
其中，衬底1可为蓝宝石衬底、硅衬底、碳化硅衬底，但不限于此。优选的为蓝宝石衬底。
其中，成核层2可为AlN层、GaN层或AlGaN层，但不限于此；优选的，成核层2为AlN层，其可控制晶体缺陷，改善后续生长晶体的质量，缓解衬底与外延层之间由于晶格失配和热失配引起的应力。成核层2的厚度为10-40nm，示例性的为15nm、20nm、25nm、30nm或35nm，但不限于此。
其中，N型GaN层5的掺杂元素为Si，但不限于此。N型GaN层5的掺杂浓度为2×1018-1×1019cm-3，厚度为1-3μm。
其中，多量子阱层6为多个InGaN阱层和多个GaN垒层形成的周期性结构，其周期数为9-14。具体的，单个InGaN阱层的厚度为2-5nm，单个GaN垒层的厚度为5-15nm。
其中，P型GaN层7中的掺杂元素为Mg，但不限于此。P型GaN层7中Mg的掺杂浓度为8×1018-5×1019cm-3。P型GaN层7的厚度为5-20nm。
其中，P型接触层8为重掺Mg型GaN层，具体的，其Mg掺杂浓度为1×1020-1×1021cm-3。P型接触层8的厚度为2-15nm。
相应的，参考图4，本发明还公开了一种发光二极管外延结构的制备方法，其用于制备上述的发光二极管外延结构，其包括以下步骤：
S1：提供衬底，在衬底上生长成核层；
具体的，该衬底为蓝宝石衬底、硅衬底、碳化硅衬底，但不限于此。优选的为蓝宝石衬底。
其中，可采用MOCVD生长GaN层、AlGaN层作为成核层，或采用PVD生长AlN层作为成核层，但不限于此。优选的，采用PVD生长AlN层，作为成核层，其具体的生长条件为：氮气流量为80-120sccm，氧气流量为1-3sccm，氩气流量为40-60sccm，溅射功率为4000-5000W。
S2：在成核层上生长第一覆盖层；
具体的，在本发明的一个实施例中，S2包括：
S21：在成核层上生长第一反射层；
其中，通过PVD或MOCVD生长第一反射层，但不限于此。优选的，采用PVD生长第一反射层，其具体的生长条件为：溅射功率为800-4000W，溅射气体为Ar，Ar的流量为40-50sccm，溅射腔内压力为0.2-0.8Pa。
S22：在第一反射层上生长第一掩膜层；
其中，通过PVD或MOCVD生长第一掩膜层，但不限于此。优选的，采用PVD生长第一掩膜层，其具体的生长条件为：溅射功率为1000-5000W，溅射气体为Ar，Ar的流量为40-50sccm，溅射腔内压力为0.2-0.8Pa。
S3：对第一覆盖层进行刻蚀，形成第一子单元和裸露至成核层的第一裸露区；
具体的，可通过湿法刻蚀或干法刻蚀对第一覆盖层进行刻蚀。优选的，采用干法刻蚀(ICP)进行刻蚀。
S4：在第一子单元和第一裸露区上依次生长第一GaN层、N型GaN层、多量子阱层、P型GaN层和P型接触层；
具体的，S4包括：
S41：在第一子单元和第一裸露区上生长第一GaN层；
其中，在本发明的一个实施例之中，通过MOCVD生长第一GaN层，其具体的生长条件为：生长温度为1000-1100℃，生长压力200-300torr，石墨基座转速为600-900rpm。
S42：在第一GaN层上生长第二覆盖层；
具体的，在本发明的一个实施例之中，S42包括：
S421：在第一GaN层上生长第二反射层；
其中，通过PVD或MOCVD生长第二反射层，但不限于此。优选的，采用PVD生长第二反射层，其具体的生长条件为：溅射功率为800-4000W，溅射气体为Ar，Ar的流量为40-50sccm，溅射腔内压力为0.2-0.8Pa。
S422：在第二反射层上生长第二掩膜层；
其中，通过PVD或MOCVD生长第二掩膜层，但不限于此。优选的，采用PVD生长第二掩膜层，其具体的生长条件为：溅射功率为1000-5000W，溅射气体为Ar，Ar的流量为40-50sccm，溅射腔内压力为0.2-0.8Pa。
S43：对第二覆盖层进行刻蚀，形成第二子单元和裸露至第一GaN层的第二裸露区；
具体的，可通过湿法刻蚀或干法刻蚀对第二覆盖层进行刻蚀。优选的，采用干法刻蚀(ICP)进行刻蚀。
S44：在第二子单元和第二裸露区上生长第二GaN层；
其中，在本发明的一个实施例之中，通过MOCVD生长第一GaN层，其具体的生长条件为：生长温度为1000-1100℃，生长压力200-300torr，石墨基座转速为600-900rpm。
S45：在第二GaN层上生长N型GaN层；
其中，在本发明的一个实施例之中，在MOCVD中生长N型GaN层，生长温度为1050-1200℃，生长压力为100-600torr。
S46：在N型GaN层上生长多量子阱层；
其中，在本发明的一个实施例之中，在MOCVD中周期性生长InGaN阱层和GaN垒层，得到多量子阱层。其中，InGaN阱层的生长温度为700-800℃，GaN垒层的生长温度为800-1000℃，但不限于此。
S47：在多量子阱层上生长P型GaN层；
其中，在本发明的一个实施例之中，在MOCVD中生长P型GaN层，其生长温度为900-1050℃，但不限于此。
S48：在P型GaN层上生长P型接触层；
其中，在本发明的一个实施例之中，在MOCVD中生长P型接触层，其生长温度为800-1000℃，但不限于此。
下面以具体实施例对本发明进行进一步说明：
实施例1
参考图1，本实施例提供一种发光二极管外延结构，其包括衬底1和依次层叠于衬底1上的成核层2、第一覆盖层3、第一GaN层4、N型GaN层5、多量子阱层6、P型GaN层7和P型接触层8。其中，第一覆盖层3包括多个间距均匀排布的第一子单元31，相邻第一子单元31之间设有裸露至成核层2的第一裸露区32，第一GaN层4覆盖第一裸露区32和第一子单元31，且位于第一子单元31上的第一GaN层4的厚度小于位于第一裸露区32上的第一GaN层4的厚度，以使4第一GaN层4的上表面齐平。具体的，第一子单元31的宽度L1与第一裸露区32的宽度M1相同。
其中，衬底1为蓝宝石衬底。成核层2为AlN层，其厚度为25nm。第一覆盖层3为二氧化硅层，其厚度为250nm。第一GaN层4的厚度为450nm，N型GaN层5的厚度为2μm，Si掺杂浓度为4.8×1018cm-3。
其中，多量子阱层6包括多个周期性层叠的InGaN阱层和GaN垒层，周期数为10。单个InGaN阱层的厚度为3.2nm，单个GaN垒层的厚度为10.5nm。
其中，P型GaN层7的厚度为6.5nm，Mg掺杂浓度为1.9×1019cm-3；P型接触层8的厚度为6nm，Mg掺杂浓度为5.9×1020cm-3。
本实施例中发光二极管外延片的制备方法包括以下步骤：
(1)提供衬底，在衬底上生长成核层；
具体的，采用PVD生长AlN层作为成核层，其具体的生长条件为：氮气流量为100sccm，氧气流量为1.5sccm，氩气流量为45sccm，溅射功率为4500W。
(2)在成核层上生长第一覆盖层；
具体的，采用PVD生长氧化硅层，作为第一覆盖层；其具体的生长条件为：溅射功率为4000W，溅射气体为Ar，Ar的流量为45sccm，溅射腔内压力为0.45Pa。
(3)对第一覆盖层进行ICP刻蚀，形成第一子单元和裸露至成核层的第一裸露区；
(4)在第一子单元和第一裸露区上生长第一GaN层；
具体的，采用MOCVD生长第一GaN层，其具体的生长条件为：生长温度为1080℃，生长压力220torr，石墨基座转速为680rpm。
(5)在第一GaN层上生长N型GaN层；
具体地，采用MOCVD生长N型GaN层，生长温度为1080℃。
(6)在N型GaN层上生长多量子阱层；
具体的，在MOCVD中周期性生长InGaN阱层和GaN垒层，得到多量子阱层；其中，InGaN阱层的生长温度为780℃，GaN垒层的生长温度为885℃。
(7)在多量子阱层上生长P型GaN层；
具体地，采用MOCVD生长P型GaN层，生长温度为975℃。
(8)在P型GaN层上生长P型接触层；
具体的，采用MOCVD生长P型接触层，生长温度为900℃。
实施例2
参考图1和图2，本实施例提供一种发光二极管外延结构，其包括衬底1和依次层叠于衬底1上的成核层2、第一覆盖层3、第一GaN层4、N型GaN层5、多量子阱层6、P型GaN层7和P型接触层8。其中，第一覆盖层3包括多个间距均匀排布的第一子单元31，相邻第一子单元31之间设有裸露至成核层2的第一裸露区32，第一GaN层4覆盖第一裸露区32和第一子单元31，且位于第一子单元31上的第一GaN层4的厚度小于位于第一裸露区32上的第一GaN层4的厚度，以使4第一GaN层4的上表面齐平。具体的，第一子单元31的宽度L1与第一裸露区32的宽度M1相同。
其中，衬底1为蓝宝石衬底。成核层2为AlN层，其厚度为25nm。第一覆盖层3包括依次层叠的第一反射层33和第一掩膜层34，第一反射层33为铑金属层，厚度为50nm；第一掩膜层34为氧化硅层，厚度为200nm。第一GaN层4的厚度为450nm，N型GaN层5的厚度为2μm，Si掺杂浓度为4.8×1018cm-3。
其中，多量子阱层6包括多个周期性层叠的InGaN阱层和GaN垒层，周期数为10。单个InGaN阱层的厚度为3.2nm，单个GaN垒层的厚度为10.5nm。
其中，P型GaN层7的厚度为6.5nm，Mg掺杂浓度为1.9×1019cm-3；P型接触层8的厚度为6nm，Mg掺杂浓度为5.9×1020cm-3。
本实施例中发光二极管外延片的制备方法包括以下步骤：
(1)提供衬底，在衬底上生长成核层；
具体的，采用PVD生长AlN层作为成核层，其具体的生长条件为：氮气流量为100sccm，氧气流量为1.5sccm，氩气流量为45sccm，溅射功率为4500W。
(2)在成核层上生长第一反射层；
具体的，采用PVD生长铑金属层，作为第一反射层；其具体的生长条件为：溅射功率为3500W，溅射气体为Ar，Ar的流量为45sccm，溅射腔内压力为0.5Pa。
(3)在第一反射层上生长第一掩膜层，得到第一覆盖层；
具体的，采用PVD生长氧化硅层，作为第一掩膜层；其具体的生长条件为：溅射功率为4000W，溅射气体为Ar，Ar的流量为45sccm，溅射腔内压力为0.45Pa。
(4)对第一覆盖层进行ICP刻蚀，形成第一子单元和裸露至成核层的第一裸露区；
(5)在第一子单元和第一裸露区上生长第一GaN层；
具体的，采用MOCVD生长第一GaN层，其具体的生长条件为：生长温度为1080℃，生长压力220torr，石墨基座转速为680rpm。
(6)在第一GaN层上生长N型GaN层；
具体地，采用MOCVD生长N型GaN层，生长温度为1080℃。
(7)在N型GaN层上生长多量子阱层；
具体的，在MOCVD中周期性生长InGaN阱层和GaN垒层，得到多量子阱层；其中，InGaN阱层的生长温度为780℃，GaN垒层的生长温度为885℃。
(8)在多量子阱层上生长P型GaN层；
具体地，采用MOCVD生长P型GaN层，生长温度为975℃。
(9)在P型GaN层上生长P型接触层；
具体的，采用MOCVD生长P型接触层，生长温度为900℃。
实施例3
参考图3、图2和图4，本实施例提供一种发光二极管外延结构，其包括衬底1和依次层叠于衬底1上的成核层2、第一覆盖层3、第一GaN层4、第二覆盖层9、第二GaN层10、N型GaN层5、多量子阱层6、P型GaN层7和P型接触层8。其中，第一覆盖层3包括多个间距均匀排布的第一子单元31，相邻第一子单元31之间设有裸露至成核层2的第一裸露区32，第一GaN层4覆盖第一裸露区32和第一子单元31，且位于第一子单元31上的第一GaN层4的厚度小于位于第一裸露区32上的第一GaN层4的厚度，以使4第一GaN层4的上表面齐平。具体的，第一子单元31的宽度L1与第一裸露区32的宽度M1相同。
第二覆盖层9包括多个间距均匀排布的第二子单元91，相邻第二子单元91之间设有裸露至第一GaN层4的第二裸露区92，第二GaN层10覆盖第二裸露区92和第二子单元91，且位于第二子单元91上的第二GaN层10的厚度小于位于第二裸露区92上的第二GaN层10的厚度，以使第二GaN层10的上表面齐平。具体的，第二子单元91的宽度L2与第二裸露区92的宽度M2相同，且L1＝L2＝M1＝M2。第二子单元91与第一裸露区32对应设置，第二裸露区92与第一子单元31对应设置，以使第一覆盖层3、第二覆盖层9投影覆盖整个衬底1表面。
其中，衬底1为蓝宝石衬底。成核层2为AlN层，其厚度为25nm。第一覆盖层3包括依次层叠的第一反射层33和第一掩膜层34，第一反射层33为铑金属层，厚度为50nm；第一掩膜层34为氧化硅层，厚度为200nm。第一GaN层4的厚度为450nm。第二覆盖层9包括依次层叠的第二反射层93和第二掩膜层94，第二反射层93为铑金属层，厚度为50nm；第二掩膜层94为氧化硅层，厚度为200nm。第二GaN层10的厚度为450nm。N型GaN层5的厚度为2μm，Si掺杂浓度为4.8×1018cm-3。
其中，多量子阱层6包括多个周期性层叠的InGaN阱层和GaN垒层，周期数为10。单个InGaN阱层的厚度为3.2nm，单个GaN垒层的厚度为10.5nm。
其中，P型GaN层7的厚度为6.5nm，Mg掺杂浓度为1.9×1019cm-3；P型接触层8的厚度为6nm，Mg掺杂浓度为5.9×1020cm-3。
本实施例中发光二极管外延片的制备方法包括以下步骤：
(1)提供衬底，在衬底上生长成核层；
具体的，采用PVD生长AlN层作为成核层，其具体的生长条件为：氮气流量为100sccm，氧气流量为1.5sccm，氩气流量为45sccm，溅射功率为4500W。
(2)在成核层上生长第一反射层；
具体的，采用PVD生长铑金属层，作为第一反射层；其具体的生长条件为：溅射功率为3500W，溅射气体为Ar，Ar的流量为45sccm，溅射腔内压力为0.5Pa。
(3)在第一反射层上生长第一掩膜层，得到第一覆盖层；
具体的，采用PVD生长氧化硅层，作为第一掩膜层；其具体的生长条件为：溅射功率为4000W，溅射气体为Ar，Ar的流量为45sccm，溅射腔内压力为0.45Pa。
(4)对第一覆盖层进行ICP刻蚀，形成第一子单元和裸露至成核层的第一裸露区；
(5)在第一子单元和第一裸露区上生长第一GaN层；
具体的，采用MOCVD生长第一GaN层，其具体的生长条件为：生长温度为1080℃，生长压力220torr，石墨基座转速为680rpm。
(6)在第一GaN层上生长第二反射层；
具体的，采用PVD生长铑金属层，作为第二反射层；其具体的生长条件为：溅射功率为3500W，溅射气体为Ar，Ar的流量为45sccm，溅射腔内压力为0.5Pa。
(7)在第二反射层上生长第二掩膜层，得到第二覆盖层；
具体的，采用PVD生长氧化硅层，作为第二掩膜层；其具体的生长条件为：溅射功率为4000W，溅射气体为Ar，Ar的流量为45sccm，溅射腔内压力为0.45Pa。
(8)对第二覆盖层进行ICP刻蚀，形成第二子单元和裸露至第一GaN层的第二裸露区；
(9)在第二子单元和第二裸露区上生长第二GaN层；
具体的，采用MOCVD生长第二GaN层，其具体的生长条件为：生长温度为1080℃，生长压力220torr，石墨基座转速为680rpm。
(10)在第二GaN层上生长N型GaN层；
具体地，采用MOCVD生长N型GaN层，生长温度为1080℃。
(11)在N型GaN层上生长多量子阱层；
具体的，在MOCVD中周期性生长InGaN阱层和GaN垒层，得到多量子阱层；其中，InGaN阱层的生长温度为780℃，GaN垒层的生长温度为885℃。
(12)在多量子阱层上生长P型GaN层；
具体地，采用MOCVD生长P型GaN层，生长温度为975℃。
(13)在P型GaN层上生长P型接触层；
具体的，采用MOCVD生长P型接触层，生长温度为900℃。
实施例4
参考图3、图2和图4，本实施例提供一种发光二极管外延结构，其包括衬底1和依次层叠于衬底1上的成核层2、第一覆盖层3、第一GaN层4、第二覆盖层9、第二GaN层10、N型GaN层5、多量子阱层6、P型GaN层7和P型接触层8。其中，第一覆盖层3包括多个间距均匀排布的第一子单元31，相邻第一子单元31之间设有裸露至成核层2的第一裸露区32，第一GaN层4覆盖第一裸露区32和第一子单元31，且位于第一子单元31上的第一GaN层4的厚度小于位于第一裸露区32上的第一GaN层4的厚度，以使4第一GaN层4的上表面齐平。具体的，第一子单元31的宽度L1与第一裸露区32的宽度M1相同。
第二覆盖层9包括多个间距均匀排布的第二子单元91，相邻第二子单元91之间设有裸露至第一GaN层4的第二裸露区92，第二GaN层10覆盖第二裸露区92和第二子单元91，且位于第二子单元91上的第二GaN层10的厚度小于位于第二裸露区92上的第二GaN层10的厚度，以使第二GaN层10的上表面齐平。第二子单元91与第一裸露区32对应设置，第二裸露区92与第一子单元31对应设置，以使第一覆盖层3、第二覆盖层9投影覆盖整个衬底1表面。具体的，L2＝1.1M1，L2＝1.2M2。
其中，衬底1为蓝宝石衬底。成核层2为AlN层，其厚度为25nm。第一覆盖层3包括依次层叠的第一反射层33和第一掩膜层34，第一反射层33为铑金属层，厚度为50nm；第一掩膜层34为氧化硅层，厚度为200nm。第一GaN层4的厚度为450nm。第二覆盖层9包括依次层叠的第二反射层93和第二掩膜层94，第二反射层93为铑金属层，厚度为50nm；第二掩膜层94为氧化硅层，厚度为200nm。第二GaN层10的厚度为450nm。N型GaN层5的厚度为2μm，Si掺杂浓度为4.8×1018cm-3。
其中，多量子阱层6包括多个周期性层叠的InGaN阱层和GaN垒层，周期数为10。单个InGaN阱层的厚度为3.2nm，单个GaN垒层的厚度为10.5nm。
其中，P型GaN层7的厚度为6.5nm，Mg掺杂浓度为1.9×1019cm-3；P型接触层8的厚度为6nm，Mg掺杂浓度为5.9×1020cm-3。
本实施例中发光二极管外延片的制备方法包括以下步骤：
(1)提供衬底，在衬底上生长成核层；
具体的，采用PVD生长AlN层作为成核层，其具体的生长条件为：氮气流量为100sccm，氧气流量为1.5sccm，氩气流量为45sccm，溅射功率为4500W。
(2)在成核层上生长第一反射层；
具体的，采用PVD生长铑金属层，作为第一反射层；其具体的生长条件为：溅射功率为3500W，溅射气体为Ar，Ar的流量为45sccm，溅射腔内压力为0.5Pa。
(3)在第一反射层上生长第一掩膜层，得到第一覆盖层；
具体的，采用PVD生长氧化硅层，作为第一掩膜层；其具体的生长条件为：溅射功率为4000W，溅射气体为Ar，Ar的流量为45sccm，溅射腔内压力为0.45Pa。
(4)对第一覆盖层进行ICP刻蚀，形成第一子单元和裸露至成核层的第一裸露区；
(5)在第一子单元和第一裸露区上生长第一GaN层；
具体的，采用MOCVD生长第一GaN层，其具体的生长条件为：生长温度为1080℃，生长压力220torr，石墨基座转速为680rpm。
(6)在第一GaN层上生长第二反射层；
具体的，采用PVD生长铑金属层，作为第二反射层；其具体的生长条件为：溅射功率为3500W，溅射气体为Ar，Ar的流量为45sccm，溅射腔内压力为0.5Pa。
(7)在第二反射层上生长第二掩膜层，得到第二覆盖层；
具体的，采用PVD生长氧化硅层，作为第二掩膜层；其具体的生长条件为：溅射功率为4000W，溅射气体为Ar，Ar的流量为45sccm，溅射腔内压力为0.45Pa。
(8)对第二覆盖层进行ICP刻蚀，形成第二子单元和裸露至第一GaN层的第二裸露区；
(9)在第二子单元和第二裸露区上生长第二GaN层；
具体的，采用MOCVD生长第二GaN层，其具体的生长条件为：生长温度为1080℃，生长压力220torr，石墨基座转速为680rpm。
(10)在第二GaN层上生长N型GaN层；
具体地，采用MOCVD生长N型GaN层，生长温度为1080℃。
(11)在N型GaN层上生长多量子阱层；
具体的，在MOCVD中周期性生长InGaN阱层和GaN垒层，得到多量子阱层；其中，InGaN阱层的生长温度为780℃，GaN垒层的生长温度为885℃。
(12)在多量子阱层上生长P型GaN层；
具体地，采用MOCVD生长P型GaN层，生长温度为975℃。
(13)在P型GaN层上生长P型接触层；
具体的，采用MOCVD生长P型接触层，生长温度为900℃。
对比例1
本对比例提供一种外延结构，其与实施例1的区别在于，不设置第一覆盖层和第一GaN层，而在成核层上设置厚度为2.5μm的U型GaN层。具体的，U型GaN层采用MOCVD生长而得，生长温度为1100℃，生长压力为150torr。相应的，在制备方法中，不包含形成第一覆盖层、第一GaN层，以及对第一覆盖层进行刻蚀的步骤。而添加在成核层上生长U型GaN层的步骤。
将实施例1-4，对比例1所得的发光二极管外延结构进行亮度测试，并以对比例1为基准，计算各实施例的亮度提升率，具体如下表所示：
具体结果如下：
| 亮度提升率(％) | |
| 实施例1 | 0.5 |
| 实施例2 | 0.8 |
| 实施例3 | 1.8 |
| 实施例4 | 2.3 |
| 对比例1 | - |
由表中可以看出，当将传统的U型GaN层(对比例1)变更为本发明中的第一覆盖层和第一GaN层的结构是，亮度提升了0.5％。
以上所述是发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种发光二极管外延结构，其特征在于，包括衬底和依次层叠于所述衬底上的成核层、第一覆盖层、第一GaN层、N型GaN层、多量子阱层、P型GaN层和P型接触层；
所述第一覆盖层包括多个间隔排布的第一子单元，相邻第一子单元之间设有裸露至所述成核层的第一裸露区，所述第一GaN层覆盖所述第一裸露区和所述第一子单元，且位于所述第一子单元上的第一GaN层的厚度小于位于所述第一裸露区上的第一GaN层的厚度，以使所述第一GaN层的上表面齐平；
所述第一覆盖层由氧化硅、氮化硅、氮化钛、铑、铂中的一种或多种制成。
2.如权利要求1所述的发光二极管外延结构，其特征在于，所述第一GaN层与所述N型GaN层之间还依次设有第二覆盖层和第二GaN层；
所述第二覆盖层包括多个间隔排布的第二子单元，相邻第二子单元之间设有裸露至所述第一GaN层的第二裸露区，所述第二GaN层覆盖所述第二裸露区和所述第二子单元，且位于所述第二子单元上的第二GaN层的厚度小于位于所述第二裸露区上的第二GaN层的厚度，以使所述第二GaN层的上表面齐平；
所述第二覆盖层由氧化硅、氮化硅、氮化钛、铑、铂中的一种或多种制成。
3.如权利要求2所述的发光二极管外延结构，其特征在于，所述第二子单元与所述第一裸露区对应设置，所述第二裸露区与所述第一子单元对应设置，以使所述第一覆盖层、所述第二覆盖层投影覆盖整个衬底表面；且所述第二子单元的宽度大于所述第一裸露区的宽度。
4.如权利要求1所述的发光二极管外延结构，其特征在于，所述第一覆盖层包括依次层叠的第一反射层和第一掩膜层，所述第一反射层为铑层、铂层中的任意一种或其组合，所述第一掩膜层为氧化硅层、氮化硅层、氮化钛层中的任意一种或其组合；
所述第一覆盖层的厚度为70-550nm，所述第一反射层的厚度为20-100nm，所述第一掩膜层的的厚度为50-450nm。
5.如权利要求2所述的发光二极管外延结构，其特征在于，所述第二覆盖层包括依次层叠的第二反射层和第二掩膜层，所述第二反射层为铑层、铂层中的任意一种或其组合，所述第二掩膜层为氧化硅层、氮化硅层、氮化钛层中的任意一种或其组合；
所述第二覆盖层的厚度为70-550nm，所述第二反射层的厚度为20-100nm，所述第二掩膜层的的厚度为50-450nm。
6.一种发光二极管外延结构的制备方法，用于制备如权利要求1-5任一项所述的发光二极管外延结构，其特征在于，包括以下步骤：
提供衬底，在所述上生长成核层；
在所述成核层上生长第一覆盖层；
对所述第一覆盖层进行刻蚀，形成第一子单元和裸露至所述成核层的第一裸露区；
在所述第一子单元和所述第一裸露区上依次生长第一GaN层、N型GaN层、多量子阱层、P型GaN层和P型接触层；
其中，所述第一覆盖层由氧化硅、氮化硅、氮化钛、铑、铂中的一种或多种制成。
7.如权利要求6所述的发光二极管外延结构的制备方法，其特征在于，所述第一覆盖层包括依次层叠的第一反射层和第一掩膜层，所述第一反射层和所述第一掩膜层均通过磁控溅射工艺制成；
其中，所述第一反射层溅射时，溅射功率为800-4000W，溅射气体为Ar，Ar的流量为40-50sccm，溅射腔内压力为0.2-0.8Pa；
所述第一掩膜层溅射时，溅射功率为1000-5000W，溅射气体为Ar，Ar的流量为40-50sccm，溅射腔内压力为0.2-0.8Pa。
8.如权利要求1所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，所述第一GaN层通过MOCVD生长，其中，生长温度为1000-1100℃，生长压力200-300torr，石墨基座转速为600-900rpm。
9.如权利要求6所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，所述在所述第一子单元和所述第一裸露区上依次生长第一GaN层、N型GaN层、多量子阱层、P型GaN层和P型接触层的步骤包括：
在所述第一子单元和所述第一裸露区上生长第一GaN层；
在所述第一GaN层上生长第二覆盖层；
对所述第二覆盖层进行刻蚀，形成第二子单元和裸露至所述第一GaN层的第二裸露区；
在所述第二子单元和所述第二裸露区上依次生长第二GaN层、N型GaN层、多量子阱层、P型GaN层和P型接触层；
所述第二覆盖层包括依次层叠的第二反射层和第二掩膜层，所述第二反射层和所述第二掩膜层均通过磁控溅射工艺制成；
其中，所述第二反射层溅射时，溅射功率为800-4000W，溅射气体为Ar，Ar的流量为40-50sccm，溅射腔内压力为0.2-0.8Pa；
所述第二掩膜层溅射时，溅射功率为1000-5000W，溅射气体为Ar，Ar的流量为40-50sccm，溅射腔内压力为0.2-0.8Pa；
所述第一GaN层通过MOCVD生长，其中，生长温度为1000-1100℃，生长压力200-300torr，石墨基座转速为600-900rpm。
10.一种发光二极管，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的发光二极管外延结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211207791.6A CN115498081A (zh) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | 发光二极管外延结构及其制备方法、发光二极管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211207791.6A CN115498081A (zh) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | 发光二极管外延结构及其制备方法、发光二极管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115498081A true CN115498081A (zh) | 2022-12-20 |
Family
ID=84472664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211207791.6A Pending CN115498081A (zh) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | 发光二极管外延结构及其制备方法、发光二极管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115498081A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6294440B1 (en) * | 1998-04-10 | 2001-09-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor substrate, light-emitting device, and method for producing the same |
| CN104319324A (zh) * | 2014-08-27 | 2015-01-28 | 江苏鑫博电子科技有限公司 | 一种图形化衬底及图形化衬底的加工方法 |
| KR20150049806A (ko) * | 2013-10-31 | 2015-05-08 | 광주과학기술원 | 성장용 기판, 이를 이용한 발광 다이오드 및 질화갈륨 발광 다이오드의 제조방법 |
| CN105206730A (zh) * | 2015-08-21 | 2015-12-30 | 杭州士兰明芯科技有限公司 | 一种led衬底及其制作方法 |
| CN110112271A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-08-09 | 江西乾照光电有限公司 | 一种底层带有凹纳米图形的led外延结构及其制作方法 |
| CN111129238A (zh) * | 2014-11-06 | 2020-05-08 | 上海芯元基半导体科技有限公司 | 一种ⅲ-ⅴ族氮化物半导体外延片、包含该外延片的器件及其制备方法 |
| CN111816739A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-10-23 | 西安电子科技大学芜湖研究院 | 基于氧化镓衬底的高效紫外发光二极管及制备方法 |
-
2022
- 2022-09-30 CN CN202211207791.6A patent/CN115498081A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6294440B1 (en) * | 1998-04-10 | 2001-09-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor substrate, light-emitting device, and method for producing the same |
| KR20150049806A (ko) * | 2013-10-31 | 2015-05-08 | 광주과학기술원 | 성장용 기판, 이를 이용한 발광 다이오드 및 질화갈륨 발광 다이오드의 제조방법 |
| CN104319324A (zh) * | 2014-08-27 | 2015-01-28 | 江苏鑫博电子科技有限公司 | 一种图形化衬底及图形化衬底的加工方法 |
| CN111129238A (zh) * | 2014-11-06 | 2020-05-08 | 上海芯元基半导体科技有限公司 | 一种ⅲ-ⅴ族氮化物半导体外延片、包含该外延片的器件及其制备方法 |
| CN105206730A (zh) * | 2015-08-21 | 2015-12-30 | 杭州士兰明芯科技有限公司 | 一种led衬底及其制作方法 |
| CN110112271A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-08-09 | 江西乾照光电有限公司 | 一种底层带有凹纳米图形的led外延结构及其制作方法 |
| CN111816739A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-10-23 | 西安电子科技大学芜湖研究院 | 基于氧化镓衬底的高效紫外发光二极管及制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5330040B2 (ja) | 半導体素子、半導体装置、半導体ウェーハ及び半導体結晶の成長方法 | |
| JP4599442B2 (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
| JP5521981B2 (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
| JP2003152220A (ja) | 半導体発光素子の製造方法および半導体発光素子 | |
| WO2000048254A1 (fr) | Semi-conducteur au nitrure et procede de fabrication | |
| JP2005277374A (ja) | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体発光素子及びその製造方法 | |
| JP2003142728A (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
| JP2001160627A (ja) | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体発光素子 | |
| JP2009049395A (ja) | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体発光素子 | |
| JP2008182069A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP2002319702A (ja) | 窒化物半導体素子の製造方法、窒化物半導体素子 | |
| WO2016002419A1 (ja) | 窒化物半導体発光素子 | |
| JP2000232239A (ja) | 窒化物半導体の成長方法及び窒化物半導体素子 | |
| JP2001203385A (ja) | 窒化物半導体発光ダイオード | |
| JP4770513B2 (ja) | 発光素子およびその製造方法 | |
| JP4406999B2 (ja) | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体の製造方法及びｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子 | |
| JP2006339427A (ja) | 窒化物半導体発光ダイオード用エピタキシャルウエハの製造方法、窒化物半導体発光ダイオード用エピタキシャルウエハ、及び窒化物半導体発光ダイオード | |
| JP2007036174A (ja) | 窒化ガリウム系発光ダイオード | |
| JP4581478B2 (ja) | 窒化物半導体の製造方法 | |
| JP2019079982A (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
| JP2006210692A (ja) | ３族窒化物系化合物半導体発光素子 | |
| JP2010272593A (ja) | 窒化物半導体発光素子及びその製造方法 | |
| JP2005085932A (ja) | 発光ダイオード及びその製造方法 | |
| JP6840352B2 (ja) | 半導体多層膜ミラー、これを用いた垂直共振器型発光素子及びこれらの製造方法 | |
| JP2007201099A (ja) | 窒化物半導体発光素子を作製する方法 |
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 |