[发明专利]一种发光二极管的外延片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种发光二极管的外延片及其制备方法，属于光电子技术领域。该外延片包括衬底、缓冲层、u型GaN层、n型GaN层、发光层、电子阻挡层和p型GaN层，电子阻挡层包括交替层叠设置的p型Si_aIn_bGa_1‑a‑bN层和p型Si_xAl_yGa_1‑x‑yN层，p型Si_xAl_yGa_1‑x‑yN层中的Al可以使p型Si_xAl_yGa_1‑x‑yN层具有较高的势垒，起到阻挡电子的作用，p型Si_aIn_bGa_1‑a‑bN层和p型Si_xAl_yGa_1‑x‑yN层中的Si和In可以降低Mg的激活能，提高Mg的激活效率，降低电子阻挡层对空穴的阻挡能力，提高空穴的迁移率，增加进入发光层中的空穴数量，从而提高发光效率。

技术领域

本发明涉及光电子技术领域，特别涉及一种发光二极管的外延片及其制备方法。

背景技术

发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)作为光电子产业中极具影响力的新产品，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。LED的核心结构是外延片，外延片的制作对LED的光电特性有着较大的影响。

外延片通常包括依次层叠设置在衬底上的缓冲层、u型GaN层、n型GaN层、发光层、电子阻挡层和p型GaN层。电子阻挡层可以起到阻挡电子的作用，避免电子在发光层之外与空穴复合。

现有的电子阻挡层通常是p型AlGaN层，p型AlGaN层中掺杂有Mg，在p型AlGaN层中Al的组分比较高，而p型AlGaN层中Mg的激活能较大，且还会随着Al组分的增加而增大，这会导致Mg的激活效率很低，而且p型AlGaN层的价带低，对空穴具有较强的阻挡作用，会降低p型AlGaN层中的空穴迁移率，从而降低了进入到发光层中的空穴数量，导致发光效率的降低。

发明内容

为了解决由于电子阻挡层中空穴迁移率低导致的发光效率降低的问题，本发明实施例提供了一种发光二极管的外延片及其制备方法。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管的外延片，所述外延片包括衬底和依次层叠设置在所述衬底上的缓冲层、u型GaN层、n型GaN层、发光层、电子阻挡层和p型GaN层，所述电子阻挡层包括交替层叠设置的p型Si_aIn_bGa_1-a-bN层和p型Si_xAl_yGa_1-x-yN层，所述p型Si_aIn_bGa_1-a-bN层的层数N₁和所述p型Si_xAl_yGa_1-x-yN层的层数N₂相同，且N₁≥1，N₂≥1，其中，a＞0，b＞0，a+b＜1，x＞0，y＞0，x+y＜1。

优选地，5≤N₁＝N₂≤10。

进一步地，所述p型Si_aIn_bGa_1-a-bN层的厚度为5～10nm。

优选地，所述p型Si_xAl_yGa_1-x-yN层的厚度为5～10nm。

优选地，所述电子阻挡层的厚度为50～100nm。