[实用新型]一种LED外延片

说明书

【技术领域】

本实用新型属于半导体照明领域，特别描述了一种 LED外延片。

【背景技术】

以氮化镓(GaN)作为第三代半导体材料，由于其禁带 宽度宽、能带结构为直接带隙、化学与热稳定性好，在 光电子与微电子领域都具有巨大的应用价值。目前，GaN 基高亮度蓝光、绿光发光二极管(LED)及蓝光激光器(LD) 已经实现了商品化，并成功地应用于固态照明、高密度 光存储、彩色打印与显示等领域。

GaN作为优良的宽禁带半导体材料在制作光电子器 件和微电子器件方面有巨大的潜力，获得性能良好的P 型GaN材料是实现这些器件的关键因素之一.譬如对于 GaN基双极型晶体管，提高基区空穴浓度，降低电阻率 可大大改善晶体管的电流输出特性、频率特性和基区电 极的欧姆接触性能等。然而，GaN基发光二极管性能因P 型掺杂技术的不成熟而受到严重影响。GaN基材料最常 见的缺陷是N空位，呈现出N型特征，要在GaN材料中获 得p-GaN，则需要注入较多的Mg原子，但Mg原子大部分 是作为间隙原子进入到GaN材料中去的，在GaN中能级位 置较深，其激活能为170mev，能被激活的原子占比很少。 用MOCVD技术生长P型GaN时，受主Mg原子在生长过程 中被H严重钝化而形成Mg-H络合物，虽然在N气氛下用热 退火的方法可获得空穴浓度均匀的P型GaN，但是P型GaN 的空穴浓度及空穴迁移率与N型电子的相差很大，限制 了GaN基发光二极管和性能的提升。同时在高温生长或 者在后续氮气气氛热退火过程中，热效应会造成Mg原子 容易漂移到多量子阱发光区，造成发光效率下降，严重 还造成漏电的问题。

【实用新型内容】

为克服现有P型GaN中Mg原子容易漂移到多量子阱发 光区的问题，本实用新型提供一种LED外延片。

本实用新型提供解决上述技术问题的技术方案：提供 一种LED外延片，该LED外延片依次包括一衬底，一缓冲层， 一N型半导体层，一有源发光层，一P型半导体层，所述LED 外延片进一步在所述有源发光层与所述P型半导体层之间 设置有一掺杂浓度变化的漂移阻挡层。

优选地，所述LED外延片进一步在所述漂移阻挡层与 所述有源发光层之间设置有一P型掺杂层。

优选地，所述漂移阻挡层内包括一非掺杂层。

优选地，所述非掺杂层的厚度为2-200纳米。

优选地，在所述N型半导体层与有源发光层之间设置 有一另一漂移阻挡层。

优选地，所述漂移阻挡层包括一非掺杂层与一P型掺 杂层，所述非掺杂层设置在P型半导体层与P型掺杂层之间。

优选地，在所述N型半导体层与有源发光层之间设置 有一非掺杂层。

优选地，所述非掺杂层的厚度为2-200纳米。

优选地，漂移阻挡层的厚度在2-200纳米。

优选地，所述衬底的厚度为80-500微米，缓冲层厚度 为10-40纳米，N型半导体层厚度为1-10微米，有源发光层 的厚度在20-500纳米，P型半导体层厚度为20-200纳米。

与现有技术相比，由于在有源发光层与P型半导体层 之间设置有漂移阻挡层，所述漂移阻挡层掺杂浓度低于P 型半导体层的掺杂浓度，其可以有效地防止高温生长或者 在后续氮气气氛热退火过程中，热效应造成的Mg原子漂 移到有源发光层。进一步所述漂移阻挡层的厚度在2-200 纳米之间，其表面之非掺杂层的厚度优选为2-200纳米， 由于厚度非常低，故其在保证阻值Mg原子漂移的同时也 保证了LED外延片的出光率。

【附图说明】

图1是本实用新型第一实施例LED外延片的层状结构 示意图。

图2是本实用新型第二实施例LED外延片的层状结构 示意图。

图3是本实用新型第三实施例LED外延片的层状结构 示意图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚 明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型进行进一 步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。