[发明专利]发光二极管外延片及其制备方法

说明书

本发明公开了发光二极管外延片及其制备方法，属于发光二极管制作领域。在多量子阱层和AlGaN电子阻挡层之间增加复合层，复合层包括依次层叠在多量子阱层上的第一子层、第二子层与第三子层。第一子层中交替层叠的InN层与掺有p型杂质的GaN层，提高GaN层中空穴数量。第二子层包括交替层叠的SiN层与AlN层，提高复合层的质量的同时起到一定的阻挡电子的作用。最后通过生长包括AlGaN层的第三子层，复合层及复合层后的AlGaN电子阻挡层的质量均可以得到提高，进入多量子阱层内的空穴数量也可以得到提高，最终发光二极管的发光效率可以得到大幅度提高。

技术领域

本发明涉及发光二极管制作领域，特别涉及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在衬底上依次生长的n型GaN层、多量子阱层、低温p型层、AlGaN电子阻挡层与p型GaN层。

低温p型层通常为在低压环境下生长的重掺Mg的AlGaN材料，设置低压环境目的有减少Al源的预反应，增加Al掺的效率，减少Al杂质的形成，但低压环境会导致C杂质含量增加引起低温p型层内缺陷数量增加，不利于Mg原子的掺入与空穴进入多量子阱层中。

发明内容

本发明实施例提供了发光二极管外延片及其制备方法，能够提高发光二极管外延片的质量并增加进入多量子阱层的空穴数量。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了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n型GaN层、多量子阱层、复合层、AlGaN电子阻挡层与p型GaN层，

所述复合层包括依次层叠在所述多量子阱层上的第一子层、第二子层与第三子层，所述第一子层包括交替层叠的GaN层与InN层，所述GaN层中掺有p型杂质，所述第二子层包括交替层叠的SiN层与AlN层，所述第三子层包括AlGaN层。

可选地，所述第一子层的厚度为20～200埃，所述第二子层的厚度为2～20埃，所述第三子层的厚度为10～100埃。

可选地，所述GaN层的厚度与所述InN层的厚度之比为10:1～100:1。

可选地，所述GaN层中掺杂元素为Mg，所述Mg的掺杂浓度为1×10²⁰～1×10²¹cm^-3。

可选地，所述SiN层的厚度与所述AlN层的厚度之比为1:1～1:10。

可选地，所述SiN层中掺有In元素，所述AlN层中掺有Si元素。

可选地，所述第三子层中掺有Mg。

本公开实施例提供了一种发光二极管外延片的制备方法，所述制备方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上生长n型GaN层；

在所述n型GaN层上生长多量子阱层；

在所述多量子阱层上生长复合层，所述复合层包括依次层叠在所述多量子阱层上的第一子层、第二子层与第三子层，所述第一子层包括交替层叠的GaN层与InN层，所述GaN层中掺有p型杂质，所述第二子层包括交替层叠的SiN层与AlN层，所述第三子层包括AlGaN层；

在所述复合层上生长AlGaN电子阻挡层；

在所述AlGaN电子阻挡层上生长p型GaN层。