[发明专利]一种发光二极管的外延片及其制作方法

说明书

本发明公开了一种发光二极管的外延片及其制作方法，属于光电子制造技术领域。该外延片包括衬底和依次形成在衬底上的AlN缓冲层、三维岛状层、u型GaN层、n型层、应力释放层、发光层和p型层，三维岛状层包括形成在AlN缓冲层上的三维岛状AlGaN层和形成在三维岛状AlGaN层上的三维岛状GaN层，三维岛状AlGaN层与AlN缓冲层和三维岛状GaN层之间都具有较小的晶格差异，将三维岛状AlGaN层设置在AlN缓冲层和三维岛状GaN层之间，可以降低三维岛状层与AlN缓冲层之间的晶格失配，有利于提高外延片的晶体质量。

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其制作方法。

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。

目前GaN基LED外延片通常包括衬底和在衬底上依次生长的AlN缓冲层、三维岛状层、u型GaN层、n型层、应力释放层、发光层和p型层。LED通电后，载流子(包括n型层的电子和p型层的空穴)会向发光层迁移，并在发光层中复合发光。

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：

三维岛状层为通常为三维岛状GaN层，AlN缓冲层与三维岛状GaN层之间存在较大的晶格失配，从而导致制作的外延片晶体质量较差。

发明内容

为了解决外延片晶体质量较差的问题，本发明实施例提供了一种发光二极管的外延片及其制作方法。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和依次形成在所述衬底上的AlN缓冲层、三维岛状层、u型GaN层、n型层、应力释放层、发光层和p型层，所述三维岛状层包括形成在所述AlN缓冲层上的三维岛状AlGaN层和形成在所述三维岛状AlGaN层上的三维岛状GaN层，其中，所述三维岛状AlGaN层的生长温度为940～960℃，生长压力为80～120torr。

可选地，所述三维岛状AlGaN层的厚度为15～25nm。

可选地，所述三维岛状GaN层的厚度为240～260nm。

可选地，所述AlN缓冲层的厚度为10～30nm。

可选地，所述应力释放层包括交替层叠的In_xGa_1-xN层和GaN层，0<x＜1。

另一方面，本发明实施例还提供了一种发光二极管的外延片的制作方法，所述制作方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上依次外延生长AlN缓冲层、三维岛状层、u型GaN层、n型层、应力释放层、发光层和p型层，其中，所述三维岛状层包括形成在所述AlN缓冲层上的三维岛状AlGaN层和形成在所述三维岛状AlGaN层上的三维岛状GaN层，其中，所述三维岛状AlGaN层的生长温度为940～960℃，生长压力为80～120torr。

可选地，在生长所述三维岛状AlGaN层后，所述制作方法还包括：

对所述三维岛状AlGaN层进行退火。

可选地，所述三维岛状AlGaN层的退火温度为1030℃～1070℃，退火压力为390～410torr。

可选地，所述三维岛状GaN层的生长温度为1040℃～1060℃，生长压力为380～420torr。