[发明专利]一种绿光发光二极管的外延片及其生长方法

说明书

本发明公开了一种绿光发光二极管的外延片及其生长方法，属于半导体技术领域。所述外延片包括蓝宝石衬底、以及依次层叠在所述蓝宝石衬底上的缓冲层、未掺杂GaN层、N型层、多量子阱层、P型电子阻挡层、P型层和P型接触层，所述P型电子阻挡层包括若干依次层叠的子层，所述子层包括In_xAl_1‑xN层和层叠在所述In_xAl_1‑xN层上的In_yAl_zGa_1‑y‑zN层，0＜x＜1，0＜y＜1，0＜z＜1。本发明通过P型电子阻挡层中In组分可以改善P型电子阻挡层与InGaN量子阱层之间的晶格失配，有利于电子溢流，增加空穴的注入效率，提高绿光发光二极管的发光效率。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种绿光发光二极管的外延片及其生长方法。

背景技术

发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是一种能发光的半导体电子元件。外延片是LED内部芯片的原材料。

GaN基外延片通常包括蓝宝石衬底、以及依次层叠在蓝宝石衬底上的缓冲层、未掺杂GaN层、N型GaN层、多量子阱层、P型电子阻挡层、P型GaN层和P型接触层。其中，多量子阱层包括InGaN量子阱层和GaN量子垒层，P型电子阻挡层为AlGaN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：

蓝光LED外延片的InGaN量子阱层中In组分含量约为20％，绿光LED外延片的InGaN量子阱层中In组分含量约为30％，较高的In组分含量导致多量子阱层(InGaN量子阱层)与P型电子阻挡层(AlGaN层)的晶格失配大，P型电子阻挡层不能有效抑制电子溢流，发光效率较低。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种绿光发光二极管的外延片及其生长方法。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种绿光发光二极管的外延片，所述外延片包括蓝宝石衬底、以及依次层叠在所述蓝宝石衬底上的缓冲层、未掺杂GaN层、N型层、多量子阱层、P型电子阻挡层、P型层和P型接触层，所述P型电子阻挡层包括若干依次层叠的子层，所述子层包括In_xAl_1-xN层和层叠在所述In_xAl_1-xN层上的In_yAl_zGa_1-y-zN层，0＜x＜1，0＜y＜1，0＜z＜1。

在本发明一种可能的实现方式中，所述In_xAl_1-xN层中In组分含量和Al组分含量均保持不变，所述In_yAl_zGa_1-y-zN层中In组分含量和Al组分含量均保持不变；所述In_xAl_1-xN层中In组分含量与所述In_yAl_zGa_1-y-zN层中In组分含量相同，所述In_xAl_1-xN层中Al组分含量与所述In_yAl_zGa_1-y-zN层中Al组分含量相同。