[发明专利]一种发光二极管的外延片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种发光二极管的外延片及其制备方法，属于发光二极管制造领域。将AlN层设置为包括AlN底层结构与设置在AlN底层结构上的多个锥状结构，AlN层中的锥状结构的侧壁会对N型GaN层中的位错进行阻挡，减少能够移动至锥形结构之上生长的N型GaN层的位错的数量，保证在锥形结构之上生长的N型GaN层质量，进而提高在N型GaN层上生长的外延薄膜的晶体质量，最终提高发光二极管的发光效率。

技术领域

本发明涉及发光二极管制造领域，特别涉及一种发光二极管的外延片及其制备方法。

背景技术

发光二极管是一种可以把电能转化成光能的半导体二极管，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。外延片是制作发光二极管的基础结构，外延片的结构包括衬底及在衬底上生长出的外延层。其中，外延层的结构主要包括：依次生长在衬底上的AlN层、N型GaN层、有源层及P型GaN层。

设置在N型GaN层与衬底之间的AlN层可减小衬底与生长在AlN层上的外延薄膜之间的晶格失配，保证外延层整体的质量，进而提高发光二极管的发光效率。但由于AlN层与N型GaN层之间依然存在较大的晶格失配，因此在AlN层上生长的N型GaN层中仍会存在较多的由晶格失配产生的缺陷，N型GaN层中存在的这些缺陷会影响到N型GaN层及在N型GaN层上生长的外延薄膜的质量，影响发光二极管整体的发光效率。

发明内容

本发明实施例提供了一种发光二极管的外延片及其制备方法，能够提高发光二极管的发光效率。所述技术方案如下：

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及依次层叠设置在所述衬底上的AlN层、N型GaN层、有源层及P型GaN层，

所述AlN层包括AlN底层结构与设置在所述AlN底层结构上的多个锥状结构，所述多个锥状结构均布在所述AlN底层结构上，所述衬底靠近所述AlN层的一个表面为第一表面，所述多个锥状结构在所述第一表面上的投影均不重合。

可选地，相邻的两个所述锥状结构在所述第一表面上的投影上距离最近的两点之间的距离均为1～5μm。

可选地，所述锥状结构在所述第一表面上的投影上间隔最远的两点之间的距离为1～3μm。

可选地，所述锥状结构的高度为1.5～4μm。

可选地，所述AlN底层结构的厚度为0.1～0.5μm。

本发明实施例提供了一种发光二极管的外延片及其制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上生长AlN层；

对所述AlN层进行光刻操作，使所述AlN层的表面形成多个锥状结构；

在所述AlN层上生长N型GaN层；

在所述N型GaN层上生长有源层；

在所述有源层上生长P型GaN层。

可选地，所述对所述AlN层进行光刻操作包括：

在所述AlN层上涂覆一层光刻胶；

对所述光刻胶进行曝光显影，在光刻胶上形成图案，所述图案为多个均布的圆柱形图案；

对所述AlN层上没有覆盖光刻胶的部分进行刻蚀；

去除所述AlN层上的光刻胶。

可选地，所述对所述AlN层上没有覆盖光刻胶的部分进行刻蚀包括：

采用电感耦合等离子刻蚀技术对所述AlN层上没有覆盖光刻胶的部分进行刻蚀。