[发明专利]发光二极管及其形成方法

权利要求书

1.一种发光二极管的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底(100)，所述衬底(100)具有相对设置的第一表面(102)和第二表面(104)；

制备N型半导体层(200)，覆盖所述第一表面(102)；

制备多量子阱结构层(300)，覆盖所述N型半导体层(200)；

制备能带扭曲结构层(400)，覆盖所述多量子阱结构层(300)，所述能带扭曲结构层(400)包括P型氮化铝铟镓层(412)、U型氮化铝铟镓层(414)和N型氮化铝铟镓层(416)，所述U型氮化铝铟镓层(414)覆盖所述P型氮化铝铟镓层(412)，所述N型氮化铝铟镓层(416)覆盖所述U型氮化铝铟镓层(414)；其中，所述P型氮化铝铟镓层(412)、U型氮化铝铟镓层(414)和N型氮化铝铟镓层(416)在同一生长环境下制备形成，所述生长环境包括生长温度和生长气体；以及

制备P型半导体层(500)，覆盖所述能带扭曲结构层(400)；

其中，在制备多量子阱结构层(300)，覆盖所述N型半导体层(200)之前，还包括：

制备应力释放结构层(600)，覆盖所述N型半导体层(200)，所述应力释放结构层(600)设置于所述多量子阱结构层(300)和所述N型半导体层(200)之间。

2.根据权利要求1所述的发光二极管的形成方法，其特征在于，所述制备应力释放结构层(600)，覆盖所述N型半导体层(200)，具体包括：在850℃到950℃的生长温度范围内，

使用化学气相沉积法制备铟镓氮层(612)，覆盖所述N型半导体层(200)；

使用化学气相沉积法制备低掺杂的氮化镓层(614)，覆盖所述铟镓氮层(612)，以形成一个应力释放层(610)；

重复上述步骤3到9次，以制备3个到9个层叠的应力释放层(610)，构成所述应力释放结构层(600)。

3.根据权利要求1所述的发光二极管的形成方法，其特征在于，所述制备多量子阱结构层(300)，覆盖所述N型半导体层(200)，包括：

在780℃到830℃的生长温度范围内使用化学气相沉积法制备铟镓氮层(312)，覆盖所述N型半导体层(200)；

调节生长温度范围至850℃到930℃，使用化学气相沉积法制备氮化镓层(314)，覆盖所述铟镓氮层(312)，以形成一个多量子阱层(310)；

重复上述步骤7到13次，以制备7到13个层叠的多量子阱层(310)，构成所述多量子阱结构层(300)。

4.根据权利要求3所述的发光二极管的形成方法，其特征在于，所述铟镓氮层(312)的厚度范围为2nm到3nm，所述氮化镓层(314)的厚度范围为10nm到12nm；

所述多量子阱结构层(300)的厚度范围为145nm到165nm。

5.根据权利要求1所述的发光二极管的形成方法，其特征在于，所述制备能带扭曲结构层(400)，覆盖所述多量子阱结构层(300)，包括：

制备0.35nm到50nm厚的P型氮化铝铟镓层(412)，覆盖所述多量子阱结构层(300)；

制备0.35nm到50nm厚的U型氮化铝铟镓层(414)，覆盖所述P型氮化铝铟镓层(412)；

制备0.35nm到50nm厚的N型氮化铝铟镓层(416)，覆盖所述U型氮化铝铟镓层(414)。

6.根据权利要求5所述的发光二极管的形成方法，其特征在于，所述制备0.35nm到50nm厚的P型氮化铝铟镓层(412)，覆盖所述多量子阱结构层(300)，包括：

制备0.35nm到50nm厚的掺杂镁的氮化铝铟镓层，覆盖所述多量子阱结构层(300)。

7.根据权利要求6所述的发光二极管的形成方法，其特征在于，所述制备0.35nm到50nm厚的掺杂镁的氮化铝铟镓层，包括：

在生长温度范围为900℃到1100℃及生长气体为氮气、氢气和氨气的混合气体的生长环境内，同时通入三甲基铝、三甲基镓、三甲基铟和二茂镁，使所述三甲基铝、三甲基镓、三甲基铟、二茂镁和氮化合制备掺杂镁的氮化铝铟镓层。