[发明专利]一种石墨烯结构的LED芯片结构及其制备方法

摘要

一种石墨烯结构的LED芯片结构及其制备方法，在衬底上外延成核层、非掺杂GaN层、N型掺杂GaN层、InGaN/GaN多量子阱结构；外延生长多量子阱结构后，终止生长，采用P型掺杂石墨烯层代替传统的P型GaN外延层；在P型掺杂石墨烯层上制备P电极，刻蚀至N型掺杂GaN层，在其上制备N电极；所述P电极对应设置在P型掺杂石墨烯层上；对所述外延片进行刻蚀，在N型掺杂GaN层上制作N电极。本发明可以避免InGaN/GaN多量子阱结构后升温生长P-GaN所带来的In组分布不均匀，有利于提高波长均匀性；避免P-GaN外延生长，降低成本，提高产能；采用高透光、高电导率的石墨烯超薄层作为P型电流扩展层，可以有效的提高光出射效率，提高外量子效率。

主权项

一种石墨烯结构的LED，其特征在于：该结构包括有衬底(1)、成核层(2)、非掺杂GaN层(3)、N型掺杂GaN层(4)、InGaN/GaN多量子阱结构(5)、P型掺杂石墨烯层(6)、P电极(7)、N电极(8)；其中，所述衬底(1)、成核层(2)、非掺杂GaN层(3)、N型掺杂GaN层(4)、InGaN/GaN多量子阱结构(5)、P型掺杂石墨烯层(6)、P电极(7)从下至上依次层叠设置；所述P电极(7)对应设置在P型掺杂石墨烯层(6)上；对所述外延片进行刻蚀，在N型掺杂GaN层(4)上制作N电极(8)；外延生长多量子阱结构后，终止生长，采用P型石墨烯代替传统的P型GaN外延层；所述衬底(1)可为蓝宝石、Si和SiC；所述成核层(2)可为低温GaN层、高温GaN、高温AlN层及其组成的多晶格结构层；所述P电池(7)和N电极(8)的金属为Ti/Au、Ti/Pt/Au、Ti/Al/Au、Ni、Ni/Au、Cr/Au、Pd、Ti/Pd/Au、Pd/Au中的一种；所述外延片可为多种材料体系，如GaAs、GaN、ZnO；InGaN/GaN多量子阱结构为5‑20个周期，根据需要可以调整不同的生长温度以及掺杂浓度。