[发明专利]高效节能LED制备工艺

说明书

本发明提供了一种高效节能LED制备工艺，包括通过金属有机化学气相沉积工艺依次沉积在衬底上的缓冲层、N型GaN层、发光层、P型GaN层；所述发光层包括周期性层叠的量子阱层和量子垒层，所述周期性层叠的量子阱层、量子垒层至少其中之一为高压量子阱层、低压量子垒层，形成所述高压量子阱层的压力高于形成所述低压量子垒层的压力。本发明通过高压将铟掺入氮化镓中，避免了通过降低生长温度来提高铟的掺入量，可实现在更高的温度下沉积量子阱层，得到的量子阱层结晶质量更好；同时成本低廉，易于实现。

技术领域

本发明涉及照明技术领域，具体涉及一种高效节能LED制备工艺。

背景技术

LED(LightingEmittingDiode)照明即发光二极管照明，是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿色的光，在此基础上，利用三基色原理，添加荧光粉，可以发出任意颜色的光。利用LED作为光源制造出来的照明器具就是LED灯具。

LED制程分为外延、芯片前段、芯片后端、封装等环节，外延通过金属有机化学气相沉积工艺在蓝宝石衬底上依次沉积缓冲层、N型GaN层、发光层、P型GaN层得到外延结构，然后经芯片前段、后端制程得到不同版型的芯片，最后经封装制成不同照明器具。

外延作为整个制程最初一环对照明器具的发光效率有着决定性的影响。在外界电流作用下，N型GaN层产生的电子与P型GaN层产生的空穴在发光层中复合发光，因而发光层结构又对外延有着重要的影响。发光层一般由周期性层叠的量子阱层和量子垒层构成，量子阱层通过在氮化镓层中掺铟形成铟镓氮，量子垒层为氮化镓层，由于过高的温度使铟难以掺入进氮化镓，一般形成量子阱层的温度低于形成量子垒层的温度，温差大约在60～160℃。

申请号为CN201710388641.2公开了一种发光二极管的外延片及其制备方法，通过将石墨烯薄膜层设置在相邻的量子阱层和量子垒层之间，利用石墨烯薄膜层防止量子阱层中的铟原子扩散到量子垒层中，提高量子阱层中铟的有效掺杂，避免铟由于量子阱层的生长温度较高而析出，从而可以采用较高的温度生长量子阱层，提高量子阱层的生长质量，改善界面极化，提高发光二极管的发光效率。但是现有阶段石墨烯薄膜层制备成本高昂、工艺繁杂，不能实现商业化生产，同时设置石墨烯薄膜层容易引起碳玷污等其他问题，需要寻求其他替代手段来提高LED发光效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种高效节能LED制备工艺，能够在低成本的前提下采用高温生长量子阱层。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种高效节能LED制备工艺，包括通过金属有机化学气相沉积工艺依次沉积在衬底上的缓冲层、N型GaN层、发光层、P型GaN层；所述发光层包括周期性层叠的量子阱层和量子垒层，所述周期性层叠的量子阱层、量子垒层至少其中之一为高压量子阱层、低压量子垒层，形成所述高压量子阱层的压力高于形成所述低压量子垒层的压力。

可选的，形成所述高压量子阱层的温度等于形成所述低压量子垒层的温度。

可选的，所述高压量子阱层与所述低压量子垒层为相邻的量子阱层与量子垒层。

可选的，所述高压量子阱层与所述低压量子垒层距离所述P型GaN层的距离小于距离所述N型GaN层的距离。

可选的，所述高压量子阱层与所述低压量子垒层之间至少其中之一设置氮化铟层。

可选的，所述氮化铟层与所述低压量子垒层之间设置铝镓氮层。

可选的，形成所述氮化铟层的压力、温度与形成所述高压量子阱层的压力、温度相等，形成所述铝镓氮层的压力、温度与形成所述低压量子垒层的压力、温度相等。