[发明专利]一种发光二极管及其制备方法

说明书

本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种发光二极管及其制备方法，首先于有源层表面形成铟富集层，以利于后续氮化铟的沉积；后通过分步、低温成长形成一镁 Delta掺杂的P型插入层，所述P型插入层包括铟富集层、第一氮化铟层、镁富集层及第二氮化铟层，由于氮化铟材料的能隙较低，利用瞬间高镁浓度使镁源扩散进入第一氮化铟层和第二氮化铟层，增加了P型插入层掺入镁的效率，进而增加镁的空穴浓度及降低镁的激活能，调节p‑n结结区的位置，提升器件的内部量子发光效率；同时低温生长的氮化铟层可减少对有源层的破坏。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种发光二极管及其制备方法。

背景技术

发光二极管（Light-emitting diode，LED）是一种注入电致发光器件，在节能和智能控制方面受到广泛关注和应用。特别是GaN基材料的LED，由于其波长覆盖了整个可见光波段和紫外波段，而成为目前LED发展的主流方向。因此如何提高载流子的注入效率进而提高LED的发光性能是本领域技术人员研究的热点。

现有P型层一般包括P型AlGaN电子阻挡层、高温P型GaN层和P型接触层，但是由于P型AlGaN和P型GaN接触层中镁的激活能较高（一般P-AlGaN为215meV，p-GaN为175meV），常温下只有少量的镁被激活，空穴浓度很低。造成的直接结果是p-n结结区位置大部分落在P型区内，而活性发光层因垒层掺杂为n型区，只有少量的量子阱位于p-n结区内参与发光，因此发光强度较弱。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种发光二极管，至少包括依次层叠的N型层、有源层和P型层，其特征在于：所述P型层与所述于有源层之间还包括一P型插入层，所述P型插入层包括周期性层叠的铟富集层、第一氮化铟层、镁富集层和第二氮化铟层。

优选的，所述P型插入层与所述P型层之间还包括一过渡层。

优选的，所述过渡层为AlxInyGa1-x-yN层，其中，0≤x<1，0≤y<1，0≤x+y<1。

本发明还提供了一种发光二极管的方法，至少包括以下步骤：

制备N型层；

于所述N型层上制备有源层；

于所述有源层上制备P型层；

其特征在于：所述制备P型层之前还包括制备P型插入层的步骤，具体为：

1). 降低反应室温度，关闭氮源，通入铟源，于有源层表面形成铟富集层，以利于后续氮化铟层的沉积；

2). 通入氮源，形成第一氮化铟层；

3). 关闭铟源，通入镁源；

4). 关闭镁源后继续通入铟源，形成第二氮化铟层；

5).重复上述步骤1)-4)，形成P型插入层。

优选的，所述铟富集层的生长温度与所述第一氮化铟层的生长温度的温度差为0~50℃。

优选的，所述第二氮化铟层的生长温度高于或等于所述第一氮化铟层，其温度差为0~50℃。

优选的，所述P型插入层的生长温度为400~800℃。

优选的，沉积所述P型插入层之后还包括沉积一过渡层的生长步骤。