[发明专利]一种发光二极管外延片

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管技术领域，特别涉及一种发光二极管外延片。

背景技术

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)作为信息光电子新兴产业中极具影响力的新产品，LED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。一般LED主要由支架、银胶、芯片、金线和环氧树脂组成。其中，芯片是LED的核心组件，它是由外延片经过多道工序加工而成。因此，外延片的结构决定了LED的质量。

传统的GaN基LED外延片主要由N(Negative，带负电的)型层、InGaN/GaN有源区、P(Positive，带正电的)型层等部分组成，当电流作用于芯片的时候，N型层中的电子和P型层中的空穴被推向有源层复合，然后就会以光子的形式发出能量。电子本身具有较大的载流子迁移率，为了降低电子淤流，一般会在P型层与有源区之间加入电子阻挡层。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

LED工作时，空穴注入会受到电子阻挡层带来的高禁带的限制，同时受到电子阻挡层晶格差造成的极化电场的影响，使得空穴注入效率降低，影响了LED的发光效率。

发明内容

为了解决现有技术中电子阻挡层带来的高禁带和晶格差带来的空穴注入效率降低的问题，本发明实施例提供了一种发光二极管外延片。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，所述外延片包括衬底、依次形成在所述衬底上的第一半导体层、有源层、电子阻挡层和第二半导体层，所述第一半导体层包括N型GaN层，所述第二半导体层包括P型GaN层，

所述电子阻挡层包括形成在所述有源层上的第一子层及形成在所述第一子层上的P型掺杂的第二子层；

所述第一子层包括依次设置在所述有源层上的u-GaN层和Al_1-yGa_yN层；或者，所述第一子层包括u-GaN/Al_1-yGa_yN超晶格，0<y<1；

所述第二子层包括依次设置在所述第一子层上的In_xGa_1-xN层、SiN层和Al_aIn_bGa_1-a-bN层；或者，所述第二子层包括N个由In_xGa_1-xN层和Al_aIn_bGa_1-a-bN层构成的周期性结构以及M个设于所述In_xGa_1-xN层和所述Al_aIn_bGa_1-a-bN层之间的SiN层，相邻设置的所述In_xGa_1-xN层和所述Al_aIn_bGa_1-a-bN层之间只设有一个所述SiN层，所述N为整数，且2≤N，所述M为整数，且1≤M≤2N-1，0<X＜1，0<a<1，0<a+b<1。

在本发明实施例的一种实现方式中，当所述第一子层包括所述u-GaN/Al_1-yGa_yN超晶格时，所述u-GaN/Al_1-yGa_yN超晶格的周期为3-6。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第一子层的厚度在15-25纳米之间。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第一子层的Al_1-yGa_yN层中掺杂有Mg。

在本发明实施例的另一种实现方式中，当所述第一子层包括所述u-GaN/Al_1-yGa_yN超晶格时，靠近所述第二半导体层的Al_1-yGa_yN层中掺杂有Mg。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述N为3-5。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第二子层的In_xGa_1-xN层和Al_aIn_bGa_1-a-bN层中掺杂有Mg。