[发明专利]一种发光二极管的外延结构及其制备方法

说明书

本发明提供一种发光二极管的外延结构的制备方法，包括，提供一衬底，在所述衬底上依次生长缓冲层、N型AlGaN导电层，在所述N型AlGaN导电层上生长SiN_x掩膜层并进行原位刻蚀在生长不致密的SiN_x处会被刻蚀暴露出N型AlGaN层，继续外延生长N型AlGaN修复层、Al_xGa_1‑xN/Al_yGa_1‑yN多量子阱有源层，其中x为0.37～0.38，y为0.55～0.6；AlGaN电子阻挡层、P型AlGaN空穴扩展层及P型氮化镓导电层。采用本发明的制备方法制备的LED外延结构的发光效率得到提高。

技术领域

本发明涉及半导体器件制备技术领域，具体涉及一种发光二极管的外延结构及其制备方法。

背景技术

紫外线(UV，Ultraviolet)，指波长介于10纳米(nm)至400nm之间的电磁波，电磁波的波长越短，辐射就越强，根据电磁波的波长可将UV划分为UVA(320～400nm)、UVB(280～320nm)、UVC(100～280nm)。其中，UVC波长介于100-280nm之间，可以破坏微生物的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)分子结构，使细菌死亡或不能繁殖，以达到杀菌目的，因此深紫外在杀菌、净水及空气净化、医疗等领域应用十分广泛。

汞灯曾是UV杀菌的方式之一，但是由于汞有剧毒，不适合长期发展，需要一种更安全、环保的方式来代替汞灯。随着发光二极管(LED)技术的不断发展，其发光波长已经由可见光波段拓展到深紫外波段，深紫外LED作为一种新型的紫外光源，具有能耗低、体积小、集成性好、寿命长、环保无毒等优点，在各个领域具有广泛的应用前景，但是目前的深紫外LED的发光效率还比较低，限制了深紫外LED的应用。因此，亟待开发一种提高深紫外LED发光亮度的制备方法。

发明内容

针对现有技术中的不足与缺陷，本发明提供一种发光二极管外延结构的制备方法，用于解决深紫外发光二极光发光效率低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种发光二极管外延结构的制备方法，包括以下步骤：

提供一衬底，并对所述衬底进行退火处理；

在所述退火处理后的衬底上生长缓冲层；

在所述缓冲层上生长N型AlGaN导电层；

在所述N型AlGaN导电层上生长SiN_x掩膜层，并对所述SiN_x掩膜层进行原位刻蚀以使部分区域露出所述N型AlGaN导电层；

在所述刻蚀后的SiN_x掩膜层上生长N型AlGaN修复层；

在所述N型AlGaN修复层上生长Al_xGa_1-xN/Al_yGa_1-yN多量子阱有源层，其中x为0.37～0.38，y为0.55～0.60；

在所述Al_xGa_1-xN/Al_yG_a1-yN多量子阱有源层上生长AlGaN电子阻挡层；

在所述AlGaN电子阻挡层上生长P型AlGaN空穴扩展层；

在所述P型AlGaN空穴扩展层上生长P型氮化镓导电层。

于本发明的一实施例中，在所述退火处理后的衬底上生长缓冲层包括：

在所述退火处理后的衬底上生长氮化铝缓冲层；