[发明专利]一种同轴生长NPN双色外延结构

说明书

本发明提供了一种同轴生长NPN双色外延结构，包括：衬底；N型第一色掺杂半导体层，生长于衬底上；第一色发光层生长于N型第一色掺杂半导体层上；P型第一色掺杂半导体层，生长于第一色发光层上；第二色发光层，生长于P型第一色掺杂半导体层上；N型第二色掺杂半导体层，生长于第二色发光层上。本发明将两种颜色发光外延结构生长在一起，无需键合工艺，简化了后续多色LED的制备工艺，降低了成本。并且避免了后续LED制备工艺中的对准问题，提高了器件质量和良率。

技术领域

本发明涉及一种外延生长技术领域，具体涉及一种同轴生长NPN双色外延结构。

背景技术

传统外延生长工艺中，均是NP或PN结构生长，导致后续的LED制备工艺中，需要将两个不同颜色的外延结构垂直键合或并排键合在一起，不仅工艺复杂，导致成本较高，而且在键合过程中需要对准，对准精度要求更高，很容易出现对准误差，导致良率下降。

发明内容

为了克服以上问题，本发明旨在提供一种同轴生长NPN双色外延结构，两种颜色发光外延结构直接生长在一起，无需键合工艺。

为了达到上述目的，本发明提供了一种同轴生长NPN双色外延结构，包括：

衬底；

N型第一色掺杂半导体层，生长于所述衬底上；

第一色发光层，生长于所述N型第一色掺杂半导体层上；

P型第一色掺杂半导体层，生长于所述第一色发光层上；

第二色发光层，生长于所述P型第一色掺杂半导体层上；

N型第二色掺杂半导体层，生长于所述第二色发光层上。

在一些实施例中，所述N型第一色掺杂半导体层从下往上依次包括：N型第一色掺杂半导体第一层、电流扩散层、N型第一色掺杂半导体第二层。

在一些实施例中，所述N型第一色掺杂半导体层与所述第一色发光层之间还生长有第一多周期应力调节层。

在一些实施例中，所述P型第一色掺杂半导体层从下往上依次包括：P型电子阻挡第一层、P型第一色掺杂半导体子层和P型电子阻挡第二层。

在一些实施例中，所述第二色发光层与所述N型第二色掺杂半导体层之间还生长有第二多周期应力调节层。

在一些实施例中，所述衬底的材料为蓝宝石、GaN、AlN、Si、SiC、中的一种或多种的复合。

在一些实施例中，所述N型第一色掺杂半导体第一层的材料为GaN、AlGaN、AlInGaN的一种或多种；所述N型第一色掺杂半导体第二层的材料为GaN、AlGaN、AlInGaN的一种或多种；所述电流扩散层的材料为单周期或多周期调变的GaN、InGaN、AlGaN、AlInGaN、AlN、InN复合而成。

在一些实施例中，所述N型第一色掺杂半导体第一层中的掺杂浓度大于所述N型第一色掺杂半导体第二层中的掺杂浓度；所述电流扩散层中的掺杂浓度小于所述N型第一色掺杂半导体第一层中的掺杂浓度。

在一些实施例中，所述N型第一色掺杂半导体第一层中的掺杂浓度为1.5E19～3E19atoms/cm³；所述N型第一色掺杂半导体第二层中的掺杂浓度为1E18～3E18 atoms/cm³；所述电流扩散层中的掺杂浓度为5E17～8E17 atoms/cm³。

在一些实施例中，所述N型第一色掺杂半导体第一层的厚度大于所述电流扩散层的厚度，所述N型第一色掺杂半导体第二层的厚度大于所述电流扩散层的厚度；所述N型第一色掺杂半导体第一层的厚度与所述N型第一色掺杂半导体第二层的厚度相同。