[发明专利]GaN基LED结构及其制备方法

说明书

本发明公开了一种GaN基LED结构，从下至上依次包括：衬底、第一N型掺杂GaN层、第一ZnGeN₂阻挡层、第二N型掺杂GaN层、多量子阱层、P型掺杂GaN层。本发明还公开了一种GaN基LED结构的制备方法。

技术领域

本发明涉及发光二极管领域，特别是涉及一种GaN基LED结构及其制备方法。

背景技术

发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)是一种能发光的半导体电子元件。因为具有体积小、能耗低、寿命长、驱动电压低等优点而倍受欢迎，广泛用于指示灯、显示屏等。追求高亮度、高性能已成为一种趋势，为满足日益增长的需求，LED芯片的发光效率的提升已迫在眉睫。LED照明取代传统照明已成明显趋势，LED照明将迈入高速成长期。而LED照明普及的关键在于蓝光LED外延芯片技术力的提升，技术的突破发展将带动照明亮度的提升与价格下降,加速LED照明普及化。

随着LED在照明及背光市场应用范围的逐年提高，中高功率器件的应用需求明显增高，但是在大电流注入下LED存在发光效率衰减的问题，在一定程度上限制了大功率LED的开发，也制约了LED在通用照明领域的发展。

发明内容

基于此，有必要提供一种GaN基LED结构及其制备方法，提高LED的发光效率。

一种GaN基LED结构，从下至上依次包括：衬底、第一N型掺杂GaN层、第一ZnGeN₂阻挡层、第二N型掺杂GaN层、多量子阱层和P型掺杂GaN层。

在其中一个实施例中，还包括缓冲层和第二ZnGeN₂阻挡层，所述缓冲层设置在所述衬底和所述第一N型掺杂GaN层之间，所述第二ZnGeN₂阻挡层设置在所述缓冲层和所述第一N型掺杂GaN层之间。

在其中一个实施例中，所述第二ZnGeN₂阻挡层的厚度为5-6nm，所述第一ZnGeN₂阻挡层的厚度为5-6nm。

在其中一个实施例中，还包括GaN过渡层，所述GaN过渡层包括从下至上循环叠加的第三N型掺杂GaN层和第四GaN层，所述GaN过渡层设置在所述第一N型掺杂GaN层与所述第一ZnGeN2阻挡层之间，所述第一N型掺杂GaN层的掺杂量和所述第三N型掺杂GaN层的掺杂量分别大于所述第二N型掺杂GaN层的掺杂量，所述第一N型掺杂GaN层的掺杂量和所述第三N型掺杂GaN层的掺杂量分别大于所述第四GaN层的掺杂量。

在其中一个实施例中，所述第一N型掺杂GaN层的材料表示为Si_xGa_1-xN，所述x的取值范围为0.1～0.15；所述第二N型掺杂GaN层52的材料表示为Si_yGa_1-yN，所述y的取值范围为0.005～0.006；所述第三N型掺杂GaN层的材料表示为Si_mGa_1-mN，所述m的取值范围为0.1～0.15；以及所述第四GaN层的材料表示为Si_nGa_1-nN，所述n的取值范围为0～0.006。

在其中一个实施例中，所述第一N型掺杂GaN层的厚度为0.5-1um，所述GaN过渡层的厚度为0.5-1um，所述第二N型掺杂GaN层的厚度为0.5-1um。

一种GaN基LED结构的制备方法，包括以下步骤：

提供衬底；以及

在所述衬底上依次外延生长第一N型掺杂GaN层、第一ZnGeN₂阻挡层、第二N型掺杂GaN层、多量子阱层和P型掺杂GaN层。

在其中一个实施例中，在未生长所述第一N型掺杂GaN层之前，还包括以下步骤：

在所述衬底上外延生长缓冲层；以及