[发明专利]一种发光二极管的外延片及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电子制造技术领域，特别涉及一种发光二极管的外延片及制备方法。

背景技术

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)具有体积小、寿命长、功耗低等优点，目前被广泛应用于汽车信号灯、交通信号灯、显示屏以及照明设备。

现有的LED主要包括衬底和依次层叠在衬底上的n型层、发光层和p型层。

现有的LED的发光层通常是多量子阱结构，例如InGaN基LED的发光层是InGaN/GaN多量子阱。多量子阱结构的LED，随着电流的增大，发光效率会逐渐降低，这种现象被称为Efficiency droop(效率衰退)。目前对这种现象产生的原因的解释是，量子阱层和量子垒层界面间存在的晶格不匹配会产生极化电场，极化电场导致能带发生弯曲，使电子容易从发光层泄漏到p型层，泄漏到p型层的电子与空穴复合时不会发光，电流增大会加剧电子的泄漏，使得发光效率进一步降低。

发明内容

为了解决现有LED在电流增大时发光效率降低的问题，本发明实施例提供了一种发光二极管的外延片及制备方法。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管的外延片，所述外延片包括衬底以及依次层叠在所述衬底上的u-GaN层、n型层、发光层和NiO空穴传输层，所述发光层包括HC(NH₂)₂PbBr₃层。

优选地，所述HC(NH₂)₂PbBr₃层的厚度为10nm～300nm。

优选地，所述NiO空穴传输层的厚度为10nm～100nm。

可选地，所述外延片还包括GaN缓冲层，所述GaN缓冲层设置在所述衬底和所述u-GaN层之间。

另一方面，本发明实施例还提供了一种外延片的制备方法，所述制备方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上依次外延生长u-GaN层和n型层；

在所述n型层上形成发光层，所述发光层包括HC(NH₂)₂PbBr₃层；

在所述发光层上形成NiO空穴传输层。

可选地，所述在所述n型层上形成发光层包括：

在所述n型层上形成PbBr₂薄膜；

将形成有PbBr₂薄膜的衬底浸于HC(NH₂)₂I的异丙醇溶液中，取出所述形成有PbBr₂薄膜的衬底，对所述形成有PbBr₂薄膜的衬底加热以形成所述HC(NH₂)₂PbBr₃层。

可选地，所述HC(NH₂)₂I的异丙醇溶液的浓度为8～12mg/ml。

可选地，所述在所述n型层上形成PbBr₂薄膜包括：

在所述n型层上旋涂PbBr₂溶液；

加热旋涂有PbBr₂溶液的衬底以在所述n型层上形成所述PbBr₂薄膜。

可选地，所述PbBr₂溶液的浓度为0.7～1.2mol/L。

实现时，所述在所述发光层上形成NiO空穴传输层包括：

采用磁控溅射法在所述发光层上形成所述NiO空穴传输层。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过在外延片的n型层上依次层叠设置发光层和NiO空穴传输层，电子和空穴在发光层中复合发光，由于发光层包括HC(NH₂)₂PbBr₃层，HC(NH₂)₂PbBr₃层替代多量子阱结构作为发光层应用于GaN基LED中，可避免Efficiency droop效应，提高LED器件的发光效率，此外，采用HC(NH₂)₂PbBr₃层发光，相比现有的发光层还具有色域广、色纯度高、功耗低、成本低和易于加工等特点。

附图说明