[发明专利]一种发光二极管外延片及其制备方法

说明书

本公开提供了一种发光二极管外延片及其制备方法，属于发光二极管制造领域。发光二极管外延片的缓冲层包括沿外延片的生长方向层叠的：第一GaN子层作为后续第一SINx子层等结构的生长基础，第一SINx子层上形成部分微孔，位错被截断在第一SINx子层与第二GaN子层之间。在第二GaN子层上生长第二SINx子层，避免位错延伸至N型GaN层及有源层内。最终在第二SINx子层上生长第三GaN子层，作为过渡层保证后N型GaN层及有源层的质量。延伸至N型GaN层及有源层的位错较少，可以有效提高外延层的整体质量，有源层内会形成的缺陷较少，有源层内的非辐射复合减少，有效提高了发光二极管的发光效率。

技术领域

本公开涉及发光二极管制造领域，特别涉及一种发光二极管外延片及其制备方法。

背景技术

发光二极管是一种能发光的半导体电子元件。作为一种高效、环保、绿色新型固态照明光源，正在被迅速广泛地得到应用，如交通信号灯、汽车内外灯、城市景观照明、户内外显示屏和小间距显示屏等，是前景广阔的新一代光源。而目前高端市场如小间距显示屏、MiniLED、MicroLED等实际操作电流小，对于低电流密度下达到峰值EQE的要求非常迫切。而外延片是制作发光二极管的基础结构，外延片的结构至少包括衬底以及衬底上的外延层，外延层包括依次生长在衬底上的N型GaN层、有源层及P型GaN层。

但由于衬底与外延层之间存在较大的晶格失配，外延层中晶格失配导致的缺陷还是很严重，尤其是线缺陷，它会沿着外延层延伸至有源层中，而缺陷能俘获电子和空穴导致非辐射复合的发生，从而影响外延片的发光量子效率。

发明内容

本公开实施例提供了一种发光二极管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：

本公开实施例提供了一种发光二极管外延片，所述外延片包括衬底及依次层叠在所述衬底上的缓冲层、N型GaN层、有源层及P型GaN层，

所述缓冲层包括沿所述外延片的生长方向依次层叠的第一GaN子层、第一SINx子层、第二GaN子层、第二SINx子层及第三GaN子层，所述第一SINx子层上具有多个微孔。

可选地，所述第一GaN子层的厚度为5～10nm。

可选地，所述第一SINx子层的厚度为1.5～3.5nm。

可选地，所述第二GaN子层的厚度为3～10nm。

可选地，所述第二SINx子层的厚度为0.5～1.5nm。

可选地，所述第三GaN子层的厚度为1～5nm。

本公开实施例提供了一种发光二极管外延片的制备方法，所述制备方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上生长缓冲层，所述缓冲层包括沿所述外延片的生长方向依次层叠的第一GaN子层、第一SINx子层、第二GaN子层、第二SINx子层及第三GaN子层，所述第一SINx子层的生长速率为0.01～0.03nm/s；

在所述缓冲层上生长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，所述第一GaN子层的生长温度、所述第二GaN子层的生长温度、所述第三GaN子层的生长温度相同；

所述第一SINx子层的生长温度、所述第二SINx子层的生长温度相同。

可选地，所述第一GaN子层的生长温度比所述第一SINx子层的生长温度低30～50℃。

可选地，所述缓冲层的生长压力为200～500Torr。