[发明专利]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，属于发光二极管技术领域。在衬底与n型层之间增加复合缓冲层，且复合缓冲层包括依次层叠的AlN子层及AlGaN子层。AlN子层包括层叠在衬底上的AlN膜及多个间隔分布在AlN膜上的AlN柱状凸起。AlGaN子层包括对应同轴覆盖在一个AlN柱状凸起的外周壁上的多个AlGaN筒，每个AlGaN筒的外径由每个AlGaN筒靠近AlN膜的一端至每个AlGaN筒远离AlN膜的一端减小，则相邻的AlGaN筒的外周壁之间会留存有类似倒锥形的间隙，阻止位错的延伸，这一空间接近衍射光栅的结构，也可以有效抑制光的横向传播，以提高发光二极管的出光效率。

技术领域

本公开涉及到了发光二极管技术领域，特别涉及到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、手机背光源等，提高芯片发光效率是发光二极管不断追求的目标。

发光二极管外延片则是用于制备发光二极管的基础结构，发光二极管外延片通常包括衬底及衬底上生长的n型层、多量子阱层及p型层。衬底上的n型层、多量子阱层及p型层在生长过程中会积累较多的缺陷，并且在光线出射时，n型层、多量子阱层及p型层也会存在吸光的情况，使得目前发光二极管外延片整体的发光效率仍较低。

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，可以有效提高发光二极管的发光效率。所述技术方案如下：

本公开实施例提供可一种发光二极管外延片，所述发光二极管外延片包括衬底及依次层叠在所述衬底上的复合缓冲层、n型层、多量子阱层及p型层，

所述复合缓冲层包括依次层叠的AlN子层及AlGaN子层，所述AlN子层包括层叠在所述衬底上的AlN膜及多个间隔分布在所述AlN膜上的AlN柱状凸起，所述AlGaN子层包括多个AlGaN筒与一层AlGaN膜，每个所述AlGaN筒均同轴覆盖在一个所述AlN柱状凸起的外周壁，且每个所述AlGaN筒的外径由每个所述AlGaN筒靠近所述AlN膜的一端至每个所述AlGaN筒远离所述AlN膜的一端减小，所述AlGaN膜层铺在所述多个AlGaN筒远离所述AlN膜的一端。

可选地，所述多个AlGaN筒在所述AlN膜上均匀分布，且相邻的两个所述AlGaN筒的靠近所述AlN膜的一端的端面均相切。

可选地，每个所述AlGaN筒的外周壁的坡度为30°～70°。

可选地，相邻的两个所述AlGaN筒的远离所述AlN膜的一端之间的距离为80～160nm，每个所述AlGaN筒的外周壁的厚度为100～200nm。

可选地，所述AlGaN筒的远离所述AlN膜的一端的外径为100nm～300nm。

本公开实施例提供了一种发光二极管外延片的制备方法，所述发光二极管外延片的制备方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上生长复合缓冲层，

所述复合缓冲层包括依次层叠的AlN子层及AlGaN子层，所述AlN子层包括层叠在所述衬底上的AlN膜及多个间隔分布在所述AlN膜上的AlN柱状凸起，所述AlGaN子层包括多个AlGaN筒与一层AlGaN膜，每个所述AlGaN筒均同轴覆盖在一个所述AlN柱状凸起的外周壁，且每个所述AlGaN筒的外径由每个所述AlGaN筒靠近所述AlN膜的一端至每个所述AlGaN筒远离所述AlN膜的一端减小，所述AlGaN膜层铺在所述多个AlGaN筒远离所述AlN膜的一端；

在所述复合缓冲层上生长n型层；

在所述n型层上生长多量子阱层；

在所述多量子阱层上生长p型层。