[发明专利]发光二极管外延片、芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种发光二极管外延片，其特征在于，所述发光二极管外延片包括衬底(10)、缓冲层(20)、未掺杂氮化镓层(30)、N型半导体层(40)、有源层(50)、P型半导体层(60)和插入半导体层(100)，所述缓冲层(20)、所述未掺杂氮化镓层(30)、所述N型半导体层(40)、所述有源层(50)、所述P型半导体层(60)依次层叠在所述衬底(10)上，所述插入半导体层(100)位于所述缓冲层(20)和所述未掺杂氮化镓层(30)之间；所述插入半导体层(100)内具有多个空腔(200)，每个所述空腔(200)贯穿所述插入半导体层(100)；所述多个空腔(200)间隔分布在第一表面上，所述第一表面为所述缓冲层(20)远离所述衬底(10)的表面；每个所述空腔(200)的横截面的面积沿远离所述第一表面的方向先减小后增大，所述横截面为所述空腔(200)平行于所述第一表面的截面。

2.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述插入半导体层(100)包括第一子层(110)、第二子层(120)、第三子层(130)和第四子层(140)，所述第一子层(110)、所述第二子层(120)、所述第三子层(130)、所述第四子层(140)依次层叠在所述第一表面上；所述第一子层(110)的致密度小于所述第二子层(120)的致密度，所述第二子层(120)的致密度小于所述第三子层(130)的致密度，所述第三子层(130)层的致密度大于所述第四子层(140)的致密度。

3.根据权利要求2所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第一子层(110)的生长速度大于所述第二子层(120)的生长速度，所述第一子层(110)的生长温度低于所述第二子层(120)的生长温度，所述第一子层(110)生长时氢气体积所占比例小于所述第二子层(120)生长时氢气体积所占比例；

所述第二子层(120)的生长速度大于所述第三子层(130)的生长速度，所述第二子层(120)的生长温度低于所述第三子层(130)的生长温度，所述第二子层(120)生长时氢气体积所占比例小于所述第三子层(130)生长时氢气体积所占比例；

所述第三子层(130)的生长速度小于所述第四子层(140)的生长速度，所述第三子层(130)的生长温度高于所述第四子层(140)的生长温度，所述第三子层(130)生长时氢气体积所占比例大于所述第四子层(140)生长时氢气体积所占比例。

4.根据权利要求3所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第一子层(110)、所述第二子层(120)、所述第三子层(130)、所述第四子层(140)之间在生长速度、生长温度、以及生长时氢气体积所占比例上的差异满足如下等式：

V2＝V1*(1-10％)^N；

T2＝T1+a*N；

P2＝P1*(1+b)^N；

其中，V2为两个子层中致密度高的子层的生长速度，V1为两个子层中致密度低的子层的生长速度；N为变化系数，N为正数；T2为两个子层中致密度高的子层的生长温度，T1为两个子层中致密度低的子层的生长温度；a为变化温度，5℃≤a≤20℃；P2为两个子层中致密度高的子层生长时氢气体积所占比例，P1为两个子层中致密度低的子层生长时氢气体积所占比例；b为变化比例，10％≤b≤30％。

5.根据权利要求2～4任一项所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第一子层(110)、所述第二子层(120)、所述第三子层(130)、所述第四子层(140)中均掺有杂质，所述第一子层(110)中杂质的掺杂浓度大于所述第二子层(120)中杂质的掺杂浓度，所述第二子层(120)中杂质的掺杂浓度大于所述第三子层(130)中杂质的掺杂浓度，所述第三子层(130)层中杂质的掺杂浓度小于所述第四子层(140)中杂质的掺杂浓度。

6.根据权利要求2～4任一项所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第一子层(110)的厚度小于所述第二子层(120)的厚度，所述第二子层(120)的厚度小于所述第三子层(130)的厚度，所述第三子层(130)层的厚度大于所述第四子层(140)的厚度。