[发明专利]深紫外发光二极管的外延片及其制备方法

说明书

本公开提供了一种深紫外发光二极管的外延片及其制备方法，属于光电子制造技术领域。该外延片制备方法包括：提供一衬底；在所述衬底上形成AlN膜层；在所述AlN膜层上形成AlGaN复合层，所述AlGaN复合层包括依次交替层叠的多个第一AlGaN层和多个第二AlGaN层，所述第一AlGaN层在氮气和氢气混合氛围中生长，所述第二AlGaN层在氢气氛围中生长；在所述AlGaN复合层上形成发光结构。本公开实施例能生长表面平整且位错密度低的AlGaN层，提升后续生长的膜层的晶体质量，提高深紫外发光二极管的开启电压良率。

技术领域

本公开涉及光电子制造技术领域，特别涉及一种深紫外发光二极管的外延片及其制备方法。

背景技术

发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)作为光电子产业中极具影响力的新产品，具有体积小、使用寿命长、颜色丰富多彩、能耗低等特点，广泛应用于照明、显示屏、信号灯、背光源、玩具等领域。LED的核心结构是外延片，外延片的制作对LED的光电特性有着较大的影响。

相关技术中，外延片通常包括依次层叠在衬底上的AlN层、AlGaN层、n型层、多量子阱层和p型层。在外延生长过程中，通常采用高温退火法改善AlN层的晶体质量。

然而，在高温退火的AlN模板上外延生长AlGaN层时，AlGaN层的表面会形成许多小丘，容易影响后续生长的膜层的晶体质量，降低了深紫外发光二极管的开启电压良率。

发明内容

本公开实施例提供了一种深紫外发光二极管的外延片及其制备方法，能生长表面平整且位错密度低的AlGaN层，提升后续生长的膜层的晶体质量，提高深紫外发光二极管的开启电压良率。所述技术方案如下：

一方面，本公开实施例提供了一种深紫外发光二极管的外延片，所述外延片包括衬底和依次形成在所述衬底上的AlN膜层、AlGaN复合层和发光结构；所述AlGaN复合层包括依次交替层叠的多个第一AlGaN层和多个第二AlGaN层，所述第一AlGaN层在氮气和氢气混合氛围中生长，所述第二AlGaN层在氢气氛围中生长。

可选地，所述第一AlGaN层的厚度不大于所述第二AlGaN层的厚度。

可选地，所述第一AlGaN层的厚度为1nm至10nm，所述第二AlGaN层的厚度为1nm至10nm。

可选地，所述第一AlGaN层和所述第二AlGaN层交替层叠的周期数为5至50。

可选地，所述AlN膜层包括依次层叠在所述衬底上的第一AlN层和第二AlN层，所述第一AlN层的厚度为10nm至500nm，所述第二AlN层的厚度为500nm至2000nm。

另一方面，本公开实施例还提供了一种深紫外发光二极管的外延片的制备方法，所述制备方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上形成AlN膜层；

在所述AlN膜层上形成AlGaN复合层，所述AlGaN复合层包括依次交替层叠的多个第一AlGaN层和多个第二AlGaN层，所述第一AlGaN层在氮气和氢气混合氛围中生长，所述第二AlGaN层在氢气氛围中生长；

在所述AlGaN复合层上形成发光结构。

可选地，所述AlGaN复合层在氮气与氢气的体积比为1：5至1:20的混合氛围中生长。

可选地，所述第一AlGaN层的生长温度为1000℃至1200℃，生长压力为30mbar至70mbar；所述第二AlGaN层的生长温度为1000℃至1200℃，生长压力为30mbar至70mbar。