[发明专利]一种氮化镓基发光二极管外延片的复合N型阻挡层、一种氮化镓基发光二极管外延片

说明书

本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种氮化镓基发光二极管外延片的复合N型阻挡层、一种氮化镓基发光二极管外延片。本发明提供的氮化镓基发光二极管外延片的复合N型阻挡层，包括低温氮化镓层和设置在所述低温氮化镓层表面的循环层，所述循环层包括至少一层氮化硅层和至少一层氮化铝层，所述氮化硅层和氮化铝层间隔层叠设置，所述氮化硅层和氮化铝层的层数相同。本发明提供的氮化镓基发光二极管外延片的复合N型阻挡层能够有效形成高阻隔绝，阻挡电子向高缺陷密度的非掺层泄露，不仅能够提升了电子注入效率，且减小漏电，提升抗静电能力。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种氮化镓基发光二极管外延片的复合N型阻挡层、一种氮化镓基发光二极管外延片。

背景技术

发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是一种能发光的半导体电子元件。氮化镓(GaN)基材料作为一种重要的第三代半导体材料，在半导体照明、电力电子、高频通信等领域具有广泛的应用前景。二十世纪九十年代以来，氮化镓基发光二极管逐渐商业化，填补了传统发光二极管在蓝光波段的空白。

外延片为发光二极管制作过程中的初级成品。现有的氮化镓基LED外延片包括衬底、N型半导体层、有源层和P型半导体层，N型半导体层、有源层和P型半导体层依次层叠在衬底上。P型半导体层用于提供进行复合发光的空穴，N型半导体层用于提供进行复合发光的电子，有源层用于进行电子和空穴的辐射复合发光，衬底用于为外延材料提供生长表面。

虽然氮化镓基发光二极管逐渐商业化，但是现阶段市售的氮化镓基发光二极管仍存在使用时漏电量大的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种氮化镓基发光二极管外延片的复合N型阻挡层、一种氮化镓基发光二极管外延片，本发明提供的氮化镓基发光二极管外延片具有漏电小、抗静电的特点，且电子注入效率高。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种氮化镓基发光二极管外延片的复合N型阻挡层40，包括低温氮化镓层41和设置在所述低温氮化镓层41表面的循环层，所述循环层包括至少一层氮化硅层42和至少一层氮化铝层43，所述氮化硅层42 和氮化铝层43间隔层叠设置，所述氮化硅层42和氮化铝层43的层数相同。

优选的，所述氮化硅层42的层数为2～10层。

优选的，所述氮化硅层42的总厚度为0.5～5nm；所述氮化铝层43的总厚度为0.5～5nm。

优选的，所述低温氮化镓层41的厚度为50～500nm。

优选的，所述复合N型阻挡层40的表面具有锥形坑结构。

优选的，所述复合N型阻挡层40表面的锥形坑的密度为2×e⁸～5×e⁸个 /cm²。

优选的，单个所述锥形坑的深度独立为50～500nnm，单个所述锥形坑的底面直径独立为50～500nm。

本发明提供了一种氮化镓基发光二极管外延片，包括衬底10和依次层叠设置在所述衬底10表面的缓冲层20、非掺层30、上述技术方案所述的复合N型阻挡层40、N型导电层50、应力释放层60、有源层70、P型阻挡层 (80)、P型导电层90和金属接触层100；所述非掺层30表面设置所述低温氮化镓层41。

本发明提供了一种氮化镓基发光二极管外延片，包括衬底10和依次层叠设置在所述衬底10表面的缓冲层20、第一非掺层301、上述技术方案所述的复合N型阻挡层40、第二非掺层302、N型导电层50、应力释放层60、有源层70、P型阻挡层80、P型导电层90和金属接触层100，所述第一非掺层301表面与所述复合N型阻挡层40中的所述低温氮化镓层41接触。