[发明专利]发光二极管及其制造方法有效
| 申请号： | 202010143181.9 | 申请日： | 2020-03-04 |
| 公开（公告）号： | CN111554782B | 公开（公告）日： | 2021-08-17 |
| 发明（设计）人： | 王国斌;王建峰;徐科 | 申请（专利权）人： | 江苏第三代半导体研究院有限公司 |
| 主分类号： | H01L33/06 | 分类号： | H01L33/06;H01L33/00;H01L33/12;H01L33/14;H01L33/32 |
| 代理公司： | 上海盈盛知识产权代理事务所(普通合伙) 31294 | 代理人： | 孙佳胤 |
| 地址： | 215123 江苏省苏州市苏州工业园*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 发光二极管 及其 制造 方法 | ||
1.一种发光二极管，包括自支撑衬底层，以及所述自支撑衬底表面的n型半导体层、发光层、以及p型半导体层，其特征在于，所述发光层包括电子扩展层、超晶格有源区、和空穴增强层；
所述自支撑衬底为GaN自支撑衬底，所述n型半导体层、发光层、以及p型半导体层依次为n型GaN层、发光层、以及p型GaN层，所述发光层包括Alx1Iny1GaN材料构成的电子扩展层、InGaN材料构成的超晶格有源区、和Alx2Iny2GaN材料构成的空穴增强层；所述x1小于y1，所述x2大于y2。
2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述超晶格有源区包括多层交替生长的发光阱层和发光垒层。
3.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，包括不少于30层彼此交替的发光阱层和发光垒层，发光阱层的单层厚度区间为2～3nm，发光垒层的单层厚度区间为4～8nm，以形成小电流密度下的电子空穴的隧穿效应。
4.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，电子扩展层的厚度大于100nm，空穴增强层厚度小于30nm。
5.一种发光二极管的制造方法，所述发光二极管包括GaN自支撑衬底，以及GaN自支撑衬底表面的n型GaN层、发光层、以及p型GaN层；
所述发光层包括Alx1Iny1GaN材料构成的电子扩展层、InGaN材料构成的超晶格有源区、和Alx2Iny2GaN材料构成的空穴增强层；所述x1小于y1，所述x2大于y2；
所述方法包括外延生长电子扩展层与空穴增强层的步骤，其特征在于：
所述外延生长电子扩展层的温度大于外延生长空穴增强层的温度；
所述外延生长电子扩展层的气压小于外延生长空穴增强层的气压；
所述外延生长电子扩展层的气相物质Al组分高于In组分；
所述外延生长空穴增强层的气相物质Al组分低于In组分。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述外延生长电子扩展层的生长温度为1000-1100℃、生长气压为50-150毫巴、气相物质中的Al组分为15-25％、In组分为5-15％；外延生长空穴增强层的生长温度为750-850℃、生长气压为600-700毫巴、气相物质中的Al组分为0-10％、In组分为10-20％。
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