[发明专利]一种混色的外延结构及制作方法

说明书

一种混色的外延结构及制作方法，该结构包括依次生长的基层、缓冲层、第一发光层、超晶格结构的过渡层和第二发光层；其中所述过渡层包括循环堆叠的GaN层、InxGa(1‑x)N及AlyInzGa(1‑y‑z)N层，GaN层的厚度随着循环堆叠的周期数增大而逐渐增大，InxGa(1‑x)N层和AlyInzGa(1‑y‑z)N层的厚度随着循环堆叠的周期数增大而逐渐减小。区别于现有技术，上述技术方案通过设置超晶格层中循环堆叠的InxGa(1‑x)N层和AlyInzGa(1‑y‑z)N层的厚度，增强电子迁移率，最终实现增强电流的技术效果。

技术领域

本发明涉及一种发光二极管制作中的结构设计及制作方法。

背景技术

发光二极管(LED)被称为绿色能源，具有节能环保、体积小、重量轻、寿命长、功耗低的优点。尤其是它具有的单色性、灵巧性、抗震性、易维护、可数字化等特点，使之在现代社会得以广泛应用。目前白光LED的实现方法之一为RGB三基色LED混光，它的优点在于显色性好、光电转换效率高，缺点在于所涉及的控制电路较为复杂、成本较高。

201510891044.2中提到了超晶格的过渡层的设计。另外还有申请2017111444300的方案中提到了设置两种不同的光的混色结构，如黄绿光。前者的问题在于电子迁移仍然不足，后者的问题在于不能够简单混合生成白光。需要设计一种可实现LED彩色显示的外延结构。

发明内容

为此，需要提供一种可实现LED彩色显示的外延结构，解决现有技术中电子迁移不足的问题。

一种混色的外延结构，包括依次生长的基层、缓冲层、第一发光层、超晶格结构的过渡层和第二发光层；其中所述过渡层包括循环堆叠的GaN层、InxGa(1-x)N及AlyInzGa(1-y-z)N层，GaN层的厚度随着循环堆叠的周期数增大而逐渐增大，InxGa(1-x)N层和AlyInzGa(1-y-z)N层的厚度随着循环堆叠的周期数增大而逐渐减小。

具体地，0≤x≤0.2；0≤y≤0.1；0≤z≤0.3。

可选地，所述第一发光层为绿光发光层，所述第二发光层为蓝光发光层。

具体地，所述第一发光层包括依次生长的绿光uGaN层、绿光nGaN层、绿光MQW量子阱层、绿光P层。

具体地，所述第二发光层包括依次生长的蓝光nGaN层、蓝光MQW量子阱层、蓝光P层。

具体地，所述蓝光为波长445nm-475nm，绿光为波长510nm-540nm。

进一步地，所述第二发光层上还生长有欧姆接触层。

具体地，所述循环堆叠周期数为3。

一种混色的外延结构的制备方法，包括如下步骤，在衬底上依次生长缓冲层、第一发光层、超晶格结构的过渡层和第二发光层；其中所述过渡层包括循环堆叠的GaN层、InxGa(1-x)N及AlyInzGa(1-y-z)N层，GaN层的厚度随着循环堆叠的周期数增大而逐渐增大，InxGa(1-x)N层和AlyInzGa(1-y-z)N层的厚度随着循环堆叠的周期数增大而逐渐减小。

具体地，0≤x≤0.2；0≤y≤0.1；0≤z≤0.3。

优选地，所述第一发光层为绿光发光层，所述第二发光层为蓝光发光层；

还包括步骤，在缓冲层上依次生长绿光uGaN层、绿光nGaN层、绿光MQW量子阱层、绿光P层；在超晶格结构的过渡层上依次生长蓝光nGaN层、蓝光MQW量子阱层、蓝光P层。

区别于现有技术，上述技术方案通过设置超晶格层中循环堆叠的InxGa(1-x)N层和AlyInzGa(1-y-z)N层的厚度，增强电子迁移率，最终实现增强电流的技术效果。

附图说明