[发明专利]一种发光二极管的外延片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及二极管领域，特别涉及一种发光二极管外延片及其制造方法。

背景技术

发光二极管是由半导体材料制成的发光元件。一般地，发光二极管主要由支架、银胶、芯片、金线、环氧树脂组成。

其中，芯片是发光二极管的核心组件，它是由外延片经过多道工序加工而成。因此，外延片的结构决定了发光二极管的质量。外延片主要由衬底、缓冲层、多量子阱、P（Positive，带正电的）型层和N（Negative，带负电的）型层等部分组成。当电流作用于芯片的时候，电子就会被推向P型层；在P型层里，电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量。在现有技术中，发光二极管的P型层为一个掺杂浓度和厚度相同的层。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于P型层的掺杂浓度和厚度相同，当上述电子被推向P型层时，电子将无法得到充分扩展，影响了电子跟空穴复合效率，从而影响了发光二极管的发光效率。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种发光二极管的外延片及制造方法。所述技术方案如下：

一种发光二极管的外延片，所述外延片包括衬底、依次覆盖在所述衬底上的缓冲层、至少一个N型层、发光层、至少一个P型层和透明导电层，所述至少一个P型层中的一个P型层包括至少3个子P型层，各所述子P型层的厚度和掺杂浓度不同。

其中，所述至少一个P型层中的一个P型层包括3个子P型层，所述3个子P型层为第一子P型层、依次覆盖在所述第一子P型层上的第二子P型层和第三子P型层；

所述第一子P型层的厚度大于所述第二子P型层的厚度；所述第一子P型层和所述第三子P型层的掺杂浓度高于所述第二子P型层的掺杂浓度。

进一步地，所述第一子P型层的厚度为10nm～200nm，所述第二子P型层和所述第三子P型层的厚度均为3nm～200nm；所述第一子P型层、所述第二子P型层和所述第三子P型层的掺杂浓度分别为1×10²⁰/cm³～5×10¹⁷/cm³、0～5×10¹⁸/cm³和5×10¹⁸/cm³～5×10²⁰/cm³。

其中，所述至少一个P型层中的一个P型层为3～15个周期的超晶格结构；每个周期的所述超晶格结构包括第四子P型层和覆盖在所述第四子P型层上的第五子P型层；所述第四子P型层厚度和掺杂浓度均大于所述第五子P型层的厚度和掺杂浓度。

进一步地，所述第四子P型层和所述第五子P型层的厚度分别为10nm～200nm和3nm～50nm；所述第四子P型层和所述第五子P型层的掺杂浓度分别为5×10¹⁷/cm³～5×10²⁰/cm³和0～5×10¹⁸/cm³。

优选地，所述P型层为5个周期的所述超晶格结构。

其中，各所述子P型层由AlxInyGa1-x-yN制成，其中，0≤x＜1，0≤y＜1，x+y＜1。

其中，所述N型层有4层，且每层的浓度和/或组分不同。

其中，所述P型层有3层，每层的浓度和/或组分不同；且其中一个所述P型层包括所述至少3个子P型层。

一种发光二极管外延片的制造方法，所述方法包括提供衬底并在所述衬底上依次生长缓冲层、至少一个N型层、发光层、至少一个P型层和透明导电层，生长所述至少一个P型层中的一个P型层包括：

以第一预定掺杂浓度沉积，使所述P型层生长至第一厚度；

以第二预定掺杂浓度沉积，使所述P型层生长至第二厚度；

以第三预定掺杂浓度沉积，使所述P型层生长至第三厚度；

其中，所述第一预定掺杂浓度、所述第二预定掺杂浓度和所述第三预定掺杂浓度各不相同；所述第一厚度、所述第二厚度和所述第三厚度各不相同。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过发光二极管的外延片中至少一个P型层中一个P型层包括至少3个厚度与掺杂浓度不同的子P型层，使得P型层的掺杂浓度和厚度不同，当电流作用于芯片的时候，电子在P型层中低掺杂区域得到充分扩展，提高电子跟空穴复合效率，从而提高了发光二极管的发光效率。

附图说明