[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，属于光电子制造技术领域。本发明包括衬底以及依次层叠在衬底上的N型半导体结构以及P型半导体结构。通过在P型半导体与N型半导体之间的交界面上设置多个凹陷区域，使得空穴或电子能够更深入地进入到N型半导体或P型半导体中，增大了空穴与电子的复合空间，提高了载流子的复合效率，进而提高了发光二极管的发光效率。

技术领域

本发明涉及发光二极管技术领域，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

外延片作为制作发光二极管的基础结构，在发光二极管的制作过程中起到了非常重要的作用。外延片指的是在衬底上生长出的半导体薄膜，它包括P型半导体以及N型半导体，P型半导体与N型半导体的交界面处形成的空间电荷区称为PN结。

当为外延片内的PN结加上正向偏压时，P型半导体的空穴和N型半导体的电子会在PN结附近数微米内复合，因此产生自发辐射的荧光。

现有的P型半导体与N型半导体的交界面通常设置为平面，因此大部分空穴与电子被限制在PN结附近数微米内的空间内复合，空穴与电子可复合的空间较小，复合的效率也较低，使得发光二极管的发光效率较低。

发明内容

为了解决现有的发光二极管的发光效率较低的问题，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：

一种发光二极管的外延片，所述外延片包括衬底及依次设置在所述衬底上的N型半导体及P型半导体，所述P型半导体与所述N型半导体的交界面包括多个在垂直于衬底的方向上朝向所述衬底凹陷的凹陷区域。

可选地，所述N型半导体或所述P型半导体包括有源层，所述有源层包括交替生长的阱层与垒层，所述阱层与所述垒层的交界面和所述P型半导体与所述N型半导体的交界面平行相对设置。

可选地，所述P型半导体包括电子阻挡层，所述有源层及所述电子阻挡层沿所述外延片的生长方向依次设置，所述有源层与所述电子阻挡层的交界面和所述有源层的阱层与所述有源层的垒层的交界面平行相对设置。

可选地，所述电子阻挡层包括第一电子阻挡层、第二电子阻挡层和设置在所述第一电子阻挡层与所述第二电子阻挡层之间的低温P型GaN层，所述第一电子阻挡层、所述低温P型GaN层及所述第二电子阻挡层沿所述外延片的生长方向依次设置在所述有源层上。

可选地，在垂直于所述衬底的方向上，所述交界面与所述衬底之间的最大距离和所述交界面与所述衬底表面之间的最小距离之差为2nm～1000nm。

可选地，所述多个凹陷区域规则分布在所述P型半导体与所述N型半导体的交界面上。

可选地，所述N型半导体包括N型层和应力释放层，所述N型层、所述应力释放层和所述有源层沿所述外延片的生长方向依次设置在所述衬底上。

可选地，最靠近所述衬底的N型层的表面与所述衬底平行。

一种发光二极管的外延片的制备方法，所述制备方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上生长N型半导体；

在所述N型半导体上生长P型半导体；

其中，所述P型半导体与所述N型半导体的交界面包括多个在垂直于衬底的方向上朝向所述衬底凹陷的凹陷区域。

可选地，所述在所述衬底上生长N型半导体，包括：

在所述衬底上生长所述N型半导体的第一部分；

在所述N型半导体的第一部分上形成多处凹槽；

在所述N型半导体的第一部分上生长所述N型半导体的第二部分；