[发明专利]一种发光二极管及其制造方法

说明书

本发明公开了一种发光二极管及其制造方法，属于半导体技术领域。发光二极管的MQW层由三个子层组成，三个子层包括依次生长的第一子层、第二子层和第三子层，每个子层均为量子阱层和量子垒层交替生长的层叠结构，量子垒层中掺有Si元素，第三子层中的量子垒层中的Si的掺杂浓度大于第一子层中的量子垒层中的Si的掺杂浓度，第一子层中的量子垒层中的Si的掺杂浓度大于第二子层中的量子垒层中的Si的掺杂浓度。本发明将第二子层的Si的掺杂浓度设为最低以形成“凹型”掺杂形式，第二子层即作为电子临时的储存区域，第二子层与第一子层和第三子层之间会形成较优的电流扩展，从而有效降低电压，提高LED发光效率。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种发光二极管及其制造方法。

背景技术

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)是一种能发光的半导体电子元件。作为一种高效、环保、绿色新型固态照明光源，正在被迅速广泛地应用，如交通信号灯、汽车内外灯、城市景观照明、手机背光源等，提高芯片发光效率是LED不断追求的目标。

现有LED包括衬底和层叠在衬底上的外延层，外延层包括依次层叠在衬底上的低温缓冲层、高温缓冲层、N型层、MQW(Multiple Quantum Well，多量子阱)层、电子阻挡层和P型层。其中，MQW是由量子阱层和量子垒层循环生长的，MQW的量子垒层中掺杂少量Si元素可以提高MQW的晶体质量，以减少缺陷带来的非辐射复合。当前量子垒层在掺杂Si元素时，采用的是单一的掺杂浓度。

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：

若量子垒层中的Si元素掺杂过多，由于Si的作用是提供电子，单位面积内电子的浓度越高，器件的电阻越小，则会大大降低发光二极管需接入的电压大小，但MQW层的结晶完整性也会降低，因此会影响晶体质量和发光亮度。若量子垒层中的Si元素掺杂太少又起不到应有的降低电压和提高晶体质量的作用。

发明内容

为了解决现有技术中量子垒层中的Si元素掺杂过多会造成MQW层的结晶完整性降低，影响晶体质量和发光亮度，量子垒层中的Si元素掺杂过少又起不到应有的降低电压和提高晶体质量的作用的问题，本发明实施例提供了一种发光二极管及其制造方法。所述技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种发光二极管，所述发光二级管包括衬底、以及依次层叠在所述衬底上的低温缓冲层、高温缓冲层、N型层、MQW层、电子阻挡层、P型层和活化接触P型层，所述MQW层由三个子层组成，所述三个子层包括依次生长的第一子层、第二子层和第三子层，每个所述子层均为量子阱层和量子垒层交替生长的层叠结构，所述量子垒层中掺有Si元素，所述第三子层中的量子垒层中的Si的掺杂浓度大于所述第一子层中的量子垒层中的Si的掺杂浓度，且所述第一子层中的量子垒层中的Si的掺杂浓度大于所述第二子层中的量子垒层中的Si的掺杂浓度；

所述第一子层中的量子垒层的Si的掺杂浓度为5-10E17/cm³，所述第二子层中的量子垒层的Si的掺杂浓度为1-5E17/cm³，所述第三子层中的量子垒层的Si的掺杂浓度为1-5E18/cm³。

进一步地，每个所述子层中的所述量子阱层或所述量子垒层的层数为n，2≤n≤6。

进一步地，所述第三子层中的量子垒层的厚度大于所述第一子层中的量子垒层的厚度，且所述第一子层中的量子垒层的厚度大于所述第二子层中的量子垒层的厚度。

另一方面，本发明提供了一种发光二极管的制造方法，所述制造方法包括：

提供一衬底；