[发明专利]一种GaN基LED外延结构及其制备方法在审
| 申请号： | 201810060857.0 | 申请日： | 2018-01-22 |
| 公开（公告）号： | CN108281520A | 公开（公告）日： | 2018-07-13 |
| 发明（设计）人： | 马后永;卢国军 | 申请（专利权）人： | 映瑞光电科技（上海）有限公司 |
| 主分类号： | H01L33/06 | 分类号： | H01L33/06;H01L33/14;H01L33/32;H01L33/00 |
| 代理公司： | 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 31237 | 代理人： | 智云 |
| 地址： | 201306 上海市*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 量子阱结构层 势阱层 带隙 外延结构 势垒层 外延层 制备 空穴 非发光区域 内量子效率 衬底 阻挡 | ||
1.一种GaN基LED外延结构，其特征在于，包括：
衬底；
第一类型外延层，位于所述衬底上；
第一量子阱结构层，位于所述第一类型外延层上，所述第一量子阱结构层包括周期层叠的第一势阱层和第一势垒层；
第二量子阱结构层，位于所述第一量子阱结构层上，所述第二量子阱结构层包括周期层叠的第二势阱层和第二势垒层，且所述第一势阱层的带隙大于所述第二势阱层的带隙；以及
第二类型外延层，位于所述第二量子阱结构层上。
2.如权利要求1所述的GaN基LED外延结构，其特征在于，所述第一势阱层的材质为包含In元素的三元或四元材料。
3.如权利要求2所述的GaN基LED外延结构，其特征在于，所述第一势阱层的材质为InGaN，所述第一势垒层的材质为GaN、AlGaN和InAlGaN中的至少一种。
4.如权利要求1至3任意一项所述的GaN基LED外延结构，其特征在于，所述第一势阱层的厚度在0.1nm～4.0nm范围之间，所述第一势垒层的厚度在3.0nm～20.0nm范围之间。
5.如权利要求1至3任意一项所述的GaN基LED外延结构，其特征在于，所述GaN基LED外延结构还包括一成核层，所述成核层位于所述衬底和所述第一类型外延层之间。
6.如权利要求1至3任意一项所述的GaN基LED外延结构，其特征在于，所述第一类型外延层包括位于所述衬底上且自下至上层叠的未掺杂GaN层和N型GaN层。
7.如权利要求1至3任意一项所述的GaN基LED外延结构，其特征在于，所述GaN基LED外延结构还包括浅量子阱超晶格结构层，所述浅量子阱超晶格结构层位于所述第一类型外延层和第一量子阱结构层之间。
8.如权利要求1至3任意一项所述的GaN基LED外延结构，其特征在于，所述第二类型外延层包括位于所述第二量子阱结构层上且自下至上层叠的P型电子阻挡层和P型GaN层。
9.如权利要求1至3任意一项所述的GaN基LED外延结构，其特征在于，所述衬底为蓝宝石衬底、GaN衬底、硅衬底或碳化硅衬底。
10.一种GaN基LED外延结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上生长第一类型外延层；
在所述第一类型外延层上生长第一量子阱结构层，所述第一量子阱结构层包括周期层叠的第一势阱层和第一势垒层；
在所述第一量子阱结构层上生长第二量子阱结构层，所述第二量子阱结构层包括周期层叠的第二势阱层和第二势垒层，且所述第一势阱层的带隙大于所述第二势阱层的带隙；以及
在所述第二量子阱结构层上生长第二类型外延层。
11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述第一势阱层为InGaN层，所述第一势垒层为GaN层、AlGaN层和InAlGaN层中的至少一种。
12.如权利要求10或11所述的制备方法，其特征在于，所述第一势阱层的厚度在0.1nm～4.0nm范围之间，所述第一势垒层的厚度在3.0nm～20.0nm范围之间。
13.如权利要求10或11所述的制备方法，其特征在于，所述第一量子阱结构层的生长温度在700摄氏度～950摄氏度之间。
14.如权利要求10或11所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括在所述衬底和所述第一类型外延层之间生长一成核层。
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