CN117810337A - 发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管 - Google Patents
发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117810337A CN117810337A CN202410038521.XA CN202410038521A CN117810337A CN 117810337 A CN117810337 A CN 117810337A CN 202410038521 A CN202410038521 A CN 202410038521A CN 117810337 A CN117810337 A CN 117810337A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- emitting diode
- light
- epitaxial wafer
- quantum well
- 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 16
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 32
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 5
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 61
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 60
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 24
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 10
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000005428 wave function Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- WZFUQSJFWNHZHM-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)CC(=O)N1CC2=C(CC1)NN=N2 WZFUQSJFWNHZHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管，涉及半导体光电器件领域。外延片依次包括衬底、缓冲层、非掺杂GaN层、N型GaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P型GaN层；所述多量子阱层为量子阱层和量子垒层交替层叠形成的周期性结构；所述量子垒层包括依次层叠的Si3N4层、电场屏蔽层和InGaN层；所述电场屏蔽层为周期性结构，周期数为1～10，每个周期均包括依次层叠的本征GaN层和C、Si共掺AlN层。实施本发明，可提升发光二极管的发光效率。
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片及其制备方法、发光二极管。
背景技术
随着第三代半导体产业的蓬勃发展以及相关技术的不断突破，以氮化镓(GaN)基发光二极管(Light-Emitting Diodes，LED)为主的新型固态照明产业在全球迅速崛起，成为各个国家竞相争夺的技术与产业制高点。近年来，各国针对GaN基LED照明产业的技术研究，相继推出了发展规划以及相应的发展鼓励政策等，使其产业逐渐走向成熟。基于GaN基白光LED的半导体照明除寿命长、体积小等特点外，其节能、环保的优势对全球资源的节约及社会的发展具有重要的战略意义。
有源层电子与空穴的复合效率与发光二极管的发光效率息息相关。有源层包含量子阱层与量子垒层。为了提高电子与空穴的波函数耦合度，减少电子溢流进P型层，提高电子与空穴在有源层的均匀分布，通常量子垒层采用AlGaN材料。但AlGaN量子垒层与InGaN量子阱层存在较大极化效应，导致电子与空穴波函数分离。沉积的多量子阱层温度较低，晶体质量较差，导致缺陷影响其他量子阱的晶体质量，导致，LED内量子效率下降，发光效率下降。
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片及其制备方法，其可提升发光二极管的发光效率。
为了解决上述问题，本发明公开了一种发光二极管外延片，其包括衬底，依次层叠于所述衬底上的缓冲层、非掺杂GaN层、N型GaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P型GaN层；所述多量子阱层为量子阱层和量子垒层交替层叠形成的周期性结构；
所述量子垒层包括依次层叠的Si3N4层、电场屏蔽层和InGaN层；所述电场屏蔽层为周期性结构，周期数为1～10，每个周期均包括依次层叠的本征GaN层和C、Si共掺AlN层。
作为上述技术方案的改进，所述电场屏蔽层的周期数为3～10，所述本征GaN层的厚度为1nm～10nm；
所述C、Si共掺AlN层的厚度为0.5nm～5nm，其C掺杂浓度为1×1016cm-3～1×1017cm-3，Si掺杂浓度为1×1017cm-3～1×1018cm-3。
作为上述技术方案的改进，所述Si3N4层的厚度为0.5nm～5nm；
所述InGaN层的厚度为0.5nm～5nm，其In组分占比为0.01～0.2。
作为上述技术方案的改进，所述量子阱层为InxGa1-xN层，x为0.15～0.3，其厚度为1nm～5nm。
作为上述技术方案的改进，沿外延片生长方向，所述InGaN层中的In组分呈递增变化。
相应的，本发明还公开了一种发光二极管外延片的制备方法，用于制备上述的发光二极管外延片，其包括：
提供衬底，在所述衬底上依次生长缓冲层、非掺杂GaN层、N型GaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P型GaN层；所述多量子阱层为量子阱层和量子垒层交替层叠形成的周期性结构；
所述量子垒层包括依次层叠的Si3N4层、电场屏蔽层和InGaN层；所述电场屏蔽层为周期性结构，周期数为1～10，每个周期均包括依次层叠的本征GaN层和C、Si共掺AlN层。
作为上述技术方案的改进，所述Si3N4层的生长温度为800℃～900℃，生长压力为50torr～500torr，其生长气氛为N2和NH3的混合气体，且N2和NH3的体积比为5:1～10:1。
作为上述技术方案的改进，所述本征GaN层的生长温度为800℃～1000℃，生长压力为50torr～500torr，其生长气氛为N2、NH3和H2的混合气体，且N2、NH3和H2的体积比为1:1:1～1:10:5；
所述C、Si共掺AlN层的生长温度为800℃～1000℃，生长压力为50torr～500torr，其生长气氛为N2、NH3和H2的混合气体，且N2、NH3和H2的体积比为1:1:1～1:5:10。
作为上述技术方案的改进，所述InGaN层的生长温度为800℃～1000℃，生长压力为50torr～300torr，其生长气氛为N2和NH3的混合气体，且N2和NH3的体积比为5:1～10:1。
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片。
实施本发明，具有如下有益效果：
本发明的发光二极管外延片中，量子垒层包括依次层叠的Si3N4层、电场屏蔽层和InGaN层；所述电场屏蔽层为周期性结构，周期数为1～10，每个周期均包括依次层叠的本征GaN层和C、Si共掺AlN层。其中，Si3N4层可减少量子阱层的InGaN向垒层扩散，提高量子阱层量子限制效应，此外，Si3N4层减少了缺陷延伸，提高晶体质量。本征GaN层和C、Si共掺AlN层所形成的周期性结构一者势垒高，减少电子溢流至P型GaN层，提升发光效率。二者，C、Si共掺杂AlN层可以屏蔽外延层缺陷，提高晶体质量，还可以调控C-Si掺杂浓度屏蔽量子阱内的压电场作用，三者，电场屏蔽层还可以调控空穴的注入深度，改善载流子在有源区的均匀性，提高电子和空穴的波函数重叠，提高发光二极管的发光效率。InGaN层则可缓冲量子垒层与量子阱层之间的晶格失配，提升多量子阱层的晶体质量，提升电子、空穴的辐射复合概率，提高发光二极管的发光效率。
附图说明
图1是本发明一实施例中发光二极管外延片的结构示意图；
图2是本发明一实施例中多量子阱层的结构示意图；
图3是本发明一实施例中发光二极管外延片的制备方法流程图。
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和图2，本发明公开了一种发光二极管外延片，其包括衬底100、依次层叠于衬底100上的缓冲层200、非掺杂GaN层300、N型GaN层400、多量子阱层500、电子阻挡层600和P型GaN层700。其中，多量子阱层为周期性结构，其周期数为3～15。每个周期的多量子阱层500包括依次层叠的量子阱层和量子垒层。量子阱层为InxGa1-xN层510，其In组分占比(即x)为0.15～0.4，示例性的为0.17、0.19、0.21、0.24、0.27、0.31、0.35或0.38，但不限于此。优选的，x为0.15～0.3。量子阱层的厚度为1nm～5nm，示例性的为2nm、2.4nm、2.8nm、3nm、3.4nm、3.9nm、4nm或4.5nm，但不限于此。优选的为1nm～5nm，更优选的为2.5nm～4nm。
其中，量子垒层包括依次层叠于量子阱层上的Si3N4层520、电场屏蔽层530和InGaN层540；其中，Si3N4层520的厚度为0.5nm～5nm，示例性的为0.8nm、1.2nm、1.6nm、2nm、2.3nm、3nm、4nm或4.5nm，但不限于此。优选的为0.5nm～2nm，更优选的为0.5nm～1.5nm。
其中，电场屏蔽层530为周期性结构，周期数为1～10，示例性的为2、4、6、8或9，优选的为3～10。每个周期的电场屏蔽层530均包括依次层叠的本征GaN层531和C、Si共掺AlN层532。其中，本征GaN层531的厚度为0.5nm～10nm，示例性的为0.8nm、1.2nm、1.4nm、2nm、4nm、6nm或8nm，优选的为1nm～10nm，更优选的为1nm～2nm。C、Si共掺AlN层532的厚度为0.5nm～5nm，示例性的为0.8nm、1.2nm、1.6nm、2nm、3nm或4nm，但不限于此。优选的为0.5nm～2nm，更优选的为1nm～2nm。C、Si共掺AlN层532中C掺杂浓度为1×1016cm-3～5×1017cm-3，示例性的为3×1016cm-3、5×1016cm-3、7×1016cm-3、1×1017cm-3或3×1017cm-3，但不限于此。优选的为1×1016cm-3～1×1017cm-3，更优选的为3×1016cm-3～8×1016cm-3。C、Si共掺AlN层532中Si掺杂浓度为1×1017cm-3～3×1018cm-3，示例性的为3×1017cm-3、5×1017cm-3、7×1017cm-3、9×1017cm-3或1×1018cm-3，但不限于此。优选的为1×1017cm-3～1×1018cm-3，更优选的为5×1017cm-3～1×1018cm-3。
其中，InGaN层540的厚度为0.5nm～5nm，示例性的为0.8nm、1.3nm、1.8nm、2.2nm、3nm或4nm，但不限于此。优选的为0.5nm～2nm。InGaN层540中In组分占比为0.01～0.2，示例性的为0.04、0.06、0.09、0.12、0.14或0.17，但不限于此。优选的为0.05～0.15。
优选的，在本发明的一个实施例之中，沿外延片生长方向，InGaN层540中的In组分呈递增变化，基于这种控制，可进一步弱化量子阱层与量子垒层之间的晶格失配，提升发光效率。
其中，衬底100为蓝宝石衬底、硅衬底或碳化衬底，但不限于此。
其中，缓冲层200为AlN层或AlGaN层，但不限于此。优选的为AlN层。缓冲层200的厚度为20nm～80nm。
其中，非掺杂GaN层300的厚度为1μm～5μm。N型GaN层400的厚度为2μm～3μm，其Si掺杂浓度为5×1018cm-3～5×1019cm-3。
其中，电子阻挡层600为AlGaN层或AlInGaN层，但不限于此。优选的，在本发明的一个实施例中，电子阻挡层600为AlInGaN层，其Al组分占比为0.05～0.1，In组分占比为0.01～0.2，其厚度为10nm～40nm，该电子阻挡层可更好的与本发明中的量子垒层配合，防止电子溢流造成的发光效率下降。
其中，P型GaN层700的厚度为100nm～500nm，其Mg掺杂浓度为1×1019cm-3～1×1021cm-3。
相应的，参考图3，本发明还提供了一种发光二极管外延片的制备方法，用于制备上述的发光二极管外延片，其具体包括以下步骤：
S1：提供衬底；
S2：在衬底上依次生长缓冲层、非掺杂GaN层、N型GaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P型GaN层；
优选的，在本发明的一些实施方式中，步骤S2包括：
S21：在衬底上生长缓冲层；
其中，在本发明的一个实施例之中，通过PVD生长AlN层，作为缓冲层。
S22：在缓冲层上生长非掺杂GaN层；
其中，在本发明的一个实施例之中，通过MOCVD生长非掺杂GaN层。其生长温度为1050℃～1200℃，生长压力为100torr～500torr。
S23：在非掺杂GaN层上生长N型GaN层；
其中，在本发明的一个实施例之中，通过MOCVD生长N型GaN层，其生长温度为1050℃～1200℃，生长压力为100torr～500torr。
S24：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，通过MOCVD在N型GaN层上周期性生长量子阱层与量子垒层，直至得到多量子阱层。其中，量子阱层的生长温度为750℃～820℃，生长压力为100torr～300torr。
每个量子垒层的制备方法如下：
(i)生长Si3N4层；
其中，生长温度为800℃～900℃，生长压力为50torr～500torr，其生长气氛为N2和NH3的混合气体，且N2和NH3的体积比为5:1～10:1。
(ii)在Si3N4层上生长电场屏蔽层；
其中，周期性生长本征GaN层和C、Si共掺AlN层，直至得到电场屏蔽层。具体的，本征GaN层的生长温度为800℃～1000℃，生长压力为50torr～500torr，其生长气氛为N2、NH3和H2的混合气体，且N2、NH3和H2的体积比为1:1:1～1:10:5；C、Si共掺AlN层的生长温度为800℃～1000℃，生长压力为50torr～500torr，其生长气氛为N2、NH3和H2的混合气体，且N2、NH3和H2的体积比为1:1:1～1:10:5。
(iii)在电场屏蔽层上生长InGaN层；
其中，InGaN层的生长温度为800℃～1000℃，生长压力为50torr～300torr，其生长气氛为N2和NH3的混合气体，且N2和NH3的体积比为5:1～10:1。
S25：在多量子阱层上生长电子阻挡层；
其中，在本发明的一个实施例之中，通过MOCVD生长AlInGaN层，作为电子阻挡层，其生长温度为880℃～980℃，生长压力为100torr～300torr。
S26：在电子阻挡层上生长P型GaN层；
具体的，在本发明的一个实施例之中，通过MOCVD生长P型GaN层，其生长温度为900℃～1050℃，生长压力为100torr～500torr。
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和图2，本实施例提供一种发光二极管外延片，其包括衬底100，依次层叠于衬底100上的缓冲层200、非掺杂GaN层300、N型GaN层400、多量子阱层500、电子阻挡层600和P型GaN层700。
其中，衬底100为蓝宝石衬底，缓冲层200为AlN层，其厚度为25nm。非掺杂GaN层300的厚度为2.5μm。N型GaN层400的掺杂浓度为1.2×1019cm-3，其厚度为2.8μm。
其中，多量子阱层500为交替层叠的量子阱层和量子垒层形成的周期性结构，周期数为10，其中，量子阱层为InxGa1-xN层510(x＝0.25)，其厚度为3nm。量子垒层包括依次层叠的Si3N4层520、电场屏蔽层530和InGaN层540；其中，Si3N4层520的厚度为3nm，电场屏蔽层530为周期性结构，周期数为4，本征GaN层531的厚度为4nm，C、Si共掺AlN层532的厚度为4nm，C、Si共掺AlN层532中C掺杂浓度为4×1017cm-3，Si掺杂浓度为2×1018cm-3。InGaN层540的厚度为3.5nm，In组分占比为0.18，且In组分呈恒定。
其中，电子阻挡层600为AlInGaN层，其Al组分占比为0.08，In组分占比为0.11，厚度为25nm。P型GaN层700中Mg掺杂浓度为5×1020cm-3，厚度为250nm。
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。
(2)在衬底上生长缓冲层；
其中，通过PVD生长AlN层，作为缓冲层；
(3)在缓冲层上生长非掺杂GaN层；
其中，通过MOCVD生长非掺杂GaN层。其生长温度为1100℃，生长压力为150torr。
(4)在非掺杂GaN层上生长N型GaN层；
其中，通过MOCVD生长N型GaN层，其生长温度为1120℃，生长压力为100torr。
(5)在N型半导体层上生长多量子阱层；
其中，通过MOCVD在N型GaN层上周期性生长量子阱层与量子垒层，直至得到多量子阱层。其中，量子阱层的生长温度为760℃，生长压力为200torr。
其中，每个量子垒层的制备方法包括：
(i)生长Si3N4层；
其中，生长温度为880℃，生长压力为200torr，其生长气氛为N2和NH3的混合气体，且N2和NH3的体积比为7:1。
(ii)在Si3N4层上生长电场屏蔽层；
其中，周期性生长本征GaN层和C、Si共掺AlN层，直至得到电场屏蔽层。具体的，本征GaN层的生长温度为950℃，生长压力为200torr，其生长气氛为N2、NH3和H2的混合气体，且N2、NH3和H2的体积比为1:7:3；C、Si共掺AlN层的生长温度为970℃，生长压力为200torr，其生长气氛为N2、NH3和H2的混合气体，且N2、NH3和H2的体积比为1:7:3。
(iii)在电场屏蔽层上生长InGaN层；
其中，生长温度为820℃，生长压力为200torr，其生长气氛为N2和NH3的混合气体，且N2和NH3的体积比为6:1。
(6)在多量子阱层上生长电子阻挡层；
其中，通过MOCVD生长AlInGaN层，作为电子阻挡层，其生长温度为920℃，生长压力为150torr。
(7)在电子阻挡层上生长P型GaN层；
具体的，通过MOCVD生长P型GaN层，其生长温度为1030℃，生长压力为300torr。
实施例2
本实施例提供一种发光二极管外延片，其与实施例1的区别在于：
Si3N4层520的厚度为1.2nm，本征GaN层531的厚度为1.2nm，C、Si共掺AlN层532的厚度为1.5nm，C、Si共掺AlN层532中C掺杂浓度为5×1016cm-3，Si掺杂浓度为7×1017cm-3。InGaN层540的厚度为1.5nm，In组分占比为0.08。
其余均与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供一种发光二极管外延片，其与实施例3的区别在于：
InGaN层540中In组分的平均占比为0.1。且沿外延生长方向呈递增变化。
其余均与实施例2相同。
对比例1
本对比例提供一种发光二极管外延片，其与实施例1的区别在于：
量子垒层为GaN层，其厚度为10nm，其生长温度为860℃，生长压力为200torr。
其余均与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供一种发光二极管外延片，其与实施例1的区别在于：
量子垒层不包括Si3N4层，相应的，制备方法中也不包括该层的制备步骤。
其余均与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供一种发光二极管外延片，其与实施例1的区别在于：
量子垒层不包括电场屏蔽层，相应的，制备方法中也不包括该层的制备步骤。
其余均与实施例1相同。
对比例4
本对比例提供一种发光二极管外延片，其与实施例1的区别在于：
量子垒层不包括InGaN层，相应的，制备方法中也不包括该层的制备步骤。
其余均与实施例1相同。
将实施例1～实施例4，对比例1得到的发光二极管外延片进行测试，并以对比例1的数据为基准，计算发光效率提升率。
具体结果如下表所示：
| 发光效率提升率/％ | |
| 实施例1 | 4.32 |
| 实施例2 | 5.54 |
| 实施例3 | 5.73 |
| 对比例1 | - |
| 对比例2 | 1.5 |
| 对比例3 | 0.5 |
| 对比例4 | 1 |
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片，其特征在于，包括衬底，依次层叠于所述衬底上的缓冲层、非掺杂GaN层、N型GaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P型GaN层；所述多量子阱层为量子阱层和量子垒层交替层叠形成的周期性结构；
所述量子垒层包括依次层叠的Si3N4层、电场屏蔽层和InGaN层；所述电场屏蔽层为周期性结构，周期数为1～10，每个周期均包括依次层叠的本征GaN层和C、Si共掺AlN层。
2.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述电场屏蔽层的周期数为3～10，所述本征GaN层的厚度为1nm～10nm；
所述C、Si共掺AlN层的厚度为0.5nm～5nm，其C掺杂浓度为1×1016cm-3～1×1017cm-3，Si掺杂浓度为1×1017cm-3～1×1018cm-3。
3.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述Si3N4层的厚度为0.5nm～5nm；
所述InGaN层的厚度为0.5nm～5nm，其In组分占比为0.01～0.2。
4.如权利要求1～3任一项所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述量子阱层为InxGa1-xN层，x为0.15～0.3，其厚度为1nm～5nm。
5.如权利要求4所述的发光二极管外延片，其特征在于，沿外延片生长方向，所述InGaN层中的In组分呈递增变化。
6.一种发光二极管外延片的制备方法，用于制备如权利要求1～5任一项所述的发光二极管外延片，其特征在于，包括：
提供衬底，在所述衬底上依次生长缓冲层、非掺杂GaN层、N型GaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P型GaN层；所述多量子阱层为量子阱层和量子垒层交替层叠形成的周期性结构；
所述量子垒层包括依次层叠的Si3N4层、电场屏蔽层和InGaN层；所述电场屏蔽层为周期性结构，周期数为1～10，每个周期均包括依次层叠的本征GaN层和C、Si共掺AlN层。
7.如权利要求6所述的发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述Si3N4层的生长温度为800℃～900℃，生长压力为50torr～500torr，其生长气氛为N2和NH3的混合气体，且N2和NH3的体积比为5:1～10:1。
8.如权利要求1所述的发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述本征GaN层的生长温度为800℃～1000℃，生长压力为50torr～500torr，其生长气氛为N2、NH3和H2的混合气体，且N2、NH3和H2的体积比为1:1:1～1:10:5；
所述C、Si共掺AlN层的生长温度为800℃～1000℃，生长压力为50torr～500torr，其生长气氛为N2、NH3和H2的混合气体，且N2、NH3和H2的体积比为1:1:1～1:10:5。
9.如权利要求6所述的发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述InGaN层的生长温度为800℃～1000℃，生长压力为50torr～300torr，其生长气氛为N2和NH3的混合气体，且N2和NH3的体积比为5:1～10:1。
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片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410038521.XA CN117810337A (zh) | 2024-01-10 | 2024-01-10 | 发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410038521.XA CN117810337A (zh) | 2024-01-10 | 2024-01-10 | 发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117810337A true CN117810337A (zh) | 2024-04-02 |
Family
ID=90431587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410038521.XA Pending CN117810337A (zh) | 2024-01-10 | 2024-01-10 | 发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117810337A (zh) |
-
2024
- 2024-01-10 CN CN202410038521.XA patent/CN117810337A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN115347098B (zh) | 低工作电压发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管 | |
| CN110112273B (zh) | 一种深紫外led外延结构及其制备方法和深紫外led | |
| CN115799416B (zh) | 一种深紫外发光二极管外延片及其制备方法 | |
| CN115050870B (zh) | 一种GaN基发光二极管外延片及其制备方法 | |
| CN116581214A (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管 | |
| KR20180136966A (ko) | Iii족 질화물 적층체 및 iii족 질화물 발광 소자 | |
| CN116230825B (zh) | 一种氢杂质调控空穴注入层的led外延片及其制备方法 | |
| CN116072780B (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管 | |
| CN117253950B (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管 | |
| CN116581216B (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管 | |
| CN116230823A (zh) | 一种高效发光二极管外延片及制备方法 | |
| CN116454186A (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管 | |
| CN116960248B (zh) | 一种发光二极管外延片及制备方法 | |
| CN116364820B (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法、led | |
| CN117199203A (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管 | |
| CN115863503B (zh) | 深紫外led外延片及其制备方法、深紫外led | |
| CN217641376U (zh) | 一种led外延片及led芯片 | |
| CN116435424A (zh) | 一种辐射复合效率高的发光二极管外延片及其制备方法 | |
| KR20090030652A (ko) | 질화물계 발광소자 | |
| CN117810337A (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管 | |
| CN117727849B (zh) | 一种发光二极管外延片及制备方法 | |
| JP6071044B2 (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
| CN117810324A (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管 | |
| CN116799114A (zh) | 一种深紫外发光二极管及其外延生长方法 | |
| CN117577752A (zh) | 一种具有限制电子的GaN层发光二极管外延片及其制备方法 |
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 |