[发明专利]一种具有电子阻挡与空穴调整层的外延结构的制备方法

说明书

一种具有电子阻挡与空穴调整层的外延结构的制备方法，其中，所述方法包括以下步骤：提供一衬底；沉积缓冲层于所述衬底之上；沉积N型掺杂半导体层于所述缓冲层之上；沉积发光层于所述N型掺杂半导体层之上；沉积材料为Al_x0In_y0Ga_1‑x0‑y0N的P型掺杂空穴注入层于所述发光层之上；沉积材料为Al_x1In_y1Ga_1‑x1‑y1N的电子阻挡层与材料为Al_x2In_y2Ga_1‑x2‑y2N的空穴调整层交替堆叠组成的多层结构于所述空穴注入层之上,其中，y₀＞x₀＞0，x₁＞y₁＞0，x₂≥y₂＞0，x₁＞x₂≥x₀，y₀＞y₂＞y₁；沉积P型掺杂半导体层于多层结构之上，形成外延结构。

技术领域

本发明属于半导体制备技术领域，特别涉及一种具有电子阻挡与空穴调整层的外延结构的制备方法。

背景技术

发光二极管（LED，Light Emitting Diode）是一种外延固体发光器件，通过在器件两端加载正向电压，电子和空穴在有源区复合产生大量光子，电能转化为光能。而氮化镓基外延是继Si和GaAs之后的第三代外延材料，近年来发展较为迅速。但同样也面临着很多问题，例如，当LED处于工作状态时，大量的电子会从有源层溢出，使得发光效率大大降低。目前常采用的解决方法是在发光层之后生长一层P型氮化铝镓电子阻挡层，用以减少电子的溢出，同时还可以显著降低外延片中P型层的位错密度，减弱镁的自补偿效应以及抑制并减少非辐射复合中心的产生，提高空穴的注入效率。

目前大部分P 型氮化铝镓是铝组分是恒定不变的单层结构，随着镁的增加，氮化铝镓中空穴浓度单调上升，当空穴浓度达到最大后，随着镁的继续增加，镁的自补偿效应使空穴浓度反而下降，且材料劣化产生裂纹。因此，P型电子阻挡层结构的设计对氮化镓基LED的内量子效率和发光效率有很重要的影响。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种具有电子阻挡与空穴调整层的外延结构的制备方法，以解决上述背景技术中所提及的问题。

本发明提供的制备方法的具体技术方案为：一种具有电子阻挡与空穴调整层的外延结构的制备方法，所述方法包括以下步骤：

提供一衬底；

沉积缓冲层于所述衬底之上；

沉积N型掺杂半导体层于所述缓冲层之上；

沉积发光层于所述N型掺杂半导体层之上；

沉积材料为Al_x0In_y0Ga_1-x0-y0N的P型掺杂空穴注入层于所述发光层之上；

沉积材料为Al_x1In_y1Ga_1-x1-y1N的电子阻挡层与材料为Al_x2In_y2Ga_1-x2-y2N的空穴调整层交替堆叠组成的多层结构于所述空穴注入层之上，其中，y₀＞x₀＞0，x₁＞y₁＞0，x₂≥y₂＞0，x₁＞x₂≥x₀，y₀＞y₂＞y₁；

沉积P型掺杂半导体层于所述多层结构之上，形成外延结构。