[发明专利]一种LED外延结构及其制备方法、LED芯片

说明书

本发明提供了一种LED外延结构及其制备方法、LED芯片，LED外延结构包括：子外延结构，位于一衬底上；P型掺杂结构，位于子外延结构上，P型掺杂结构包括N个周期交叠的P型Al_a1In_b1Ga_1‑a1‑b1N层、P型Al_a2In_b2Ga_1‑a2‑b2N层和P型Al_a3In_b3Ga_1‑a3‑b3N层，且每个周期由下至上依次为P型Al_a1In_b1Ga_1‑a1‑b1N层、Al_a2In_b2Ga_1‑a2‑b2N层和Al_a3In_b3Ga_1‑a3‑b3N层，能够提高P型掺杂结构的空穴注入效率，从而提升电子和空穴在多量子阱区域中分布的均衡性，有效提高电子和空穴的复合几率，使LED的发光效率得到提升。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别涉及一种LED外延结构及其制备方法、LED芯片。

背景技术

随着科技进步和新型能源发展，发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)的应用越来越广泛。LED是一种半导体固体发光器件，其利用半导体PN结作为发光材料，而在GaN基的LED中空穴迁移率(约10cm²/Vs)远远低于电子迁移率(约300cm²/Vs)，于是，在LED中容易出现电子迁移出多量子阱结构，而空穴却难迁移至多量子阱结构(即空穴注入效率偏低)的现象，则在LED的多量子阱结构中存在电子和空穴浓度分布不均衡的现象，使得空穴和电子的复合几率偏低，从而严重限制了LED发光效率的提升。

因此，为了解决上述问题，有必要提供一种LED外延结构及其制备方法，有效提高空穴和电子的复合几率，从而提高LED的发光效率。

发明内容

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种LED外延结构，包括：

子外延结构，位于一衬底上；

P型掺杂结构，位于所述子外延结构上，所述P型掺杂结构包括N个周期交叠的P型Al_a1In_b1Ga_1-a1-b1N层、P型Al_a2In_b2Ga_1-a2-b2N层和P型Al_a3In_b3Ga_1-a3-b3N层，且每个周期由下至上依次为P型Al_a1In_b1Ga_1-a1-b1N层、Al_a2In_b2Ga_1-a2-b2N层和Al_a3In_b3Ga_1-a3-b3N层；

其中，N≥1，且N为整数；所述P型Al_a1In_b1Ga_1-a1-b1N层、P型Al_a2In_b2Ga_1-a2-b2N层和P型Al_a3In_b3Ga_1-a3-b3N层中含Al的组成a1、a2和a3均在0～1之间，含In的组成b1、b2和b3均在0～1之间，a1+b1、a2+b2、a3+b3均在0～1之间。