[发明专利]一种P型电子阻挡层结构及其LED外延结构和制备方法

说明书

本发明涉及发光二极管技术领域，具体涉及一种P型电子阻挡层结构及其外延结构和制备方法。所述P型电子阻挡层结构从下至上包括多周期的P型In_xnAl_ynGa_1‑xn‑ynN层和P型Al_aGa_bN层，1＜n≤6。所述LED外延结构从下至上包括衬底、缓冲层、本征GaN层、N型GaN层、量子阱发光层、上述的P型电子阻挡层和P型GaN层。本发明提供的P型电子阻挡层结构和LED外延结构可以调节应力，改善材料界面的晶格失配，减小发光层能带发生的畸变，提高电子和空穴复合效率，提高了LED发光效率和抗静电性能。

技术领域

本发明涉及发光二极管技术领域，具体涉及一种P型电子阻挡层结构及其LED外延结构和制备方法。

背景技术

发光二极管(LED)是一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量发光，它在照明领域应用广泛。发光二极管可高效地将电能转化为光能，在现代社会具有广泛的用途，如照明、平板显示、医疗器件等。随着LED技术不断发展，在其受到越来越广泛的应用的同时，也面临着越来越高的要求，尤其是LED的发光效率和抗静电性能。

目前，LED的发光效率仍然不高，特别是随着芯片尺寸的减小，电流密度越来越大，电子具有较低的有效质量和较高的迁移率，更容易从有源发光层溢出到P型层并与空穴复合，从而降低了发光效率。因此研究人员通常设计电子阻挡层，实现对电子的阻挡。但是电子阻挡层的设计使其与P型GaN层的材料界面产生了严重晶格失配和大的应力，使发光层具有较大的畸变，从而影响了LED的发光效率和抗静电性能。

因此，需对现有技术进一步改善。

发明内容

有鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种P型电子阻挡层结构及其LED外延结构和制备方法。能够改善电子阻挡层与P型GaN层之间晶格失配和应力过大的问题，从而提高LED的发光效率和抗静电性能。

为实现上述目的，本发明采取以下的技术方案：

第一方面，本发明提供一种P型电子阻挡层结构，所述P型电子阻挡层结构从下至上包括多周期的P型In_xnAl_ynGa_1-xn-ynN层和P型Al_aGa_bN层，1＜n≤6。

进一步的，在上述P型电子阻挡层结构中，P型In_xnAl_ynGa_1-xn-ynN层中In组分含量随着周期数n的增加而减少，P型In_xnAl_ynGa_1-xn-ynN层中Al组分含量随着周期数n的增加而增加；a＞yn。

进一步的，在上述P型电子阻挡层结构中，In_xnAl_ynGa_1-xn-ynN层的厚度随着周期数n的增加而增加；P型Al_aGa_bN层的厚度大于P型In_xnAl_ynGa_1-xn-ynN层的厚度。

进一步的，在上述P型电子阻挡层结构中，多周期的P型In_xnAl_ynGa_1-xn-ynN层的总厚度为5～20nm，In组分为0-15％。

进一步的，在上述P型电子阻挡层结构中，P型Al_aGa_bN层的厚度为5～50nm，Al组分为0-30％。

进一步的，在上述P型电子阻挡层结构中，P型电子阻挡层中掺杂Mg，Mg掺杂浓度为5E18/cm³～5E19/cm³。