[发明专利]一种GaN基发光二极管外延片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种GaN基发光二极管外延片及其制备方法，属于发光二极管技术领域。所述方法包括：提供衬底；顺次在衬底上沉积GaN缓冲层、未掺杂GaN层、N型掺杂GaN层、N型AlGaN层和多量子阱层；在多量子阱层上沉积电子阻挡层，电子阻挡层包括顺次层叠在多量子阱层上的第一AlGaN层和第二AlGaN层，第一AlGaN层的生长压力小于第二AlGaN层的生长压力；在电子阻挡层上沉积P型层。本发明能够在对电子阻挡作用较强时减弱对空穴的阻挡作用，进而提高电子空穴在量子阱中的复合发光效率。

技术领域

本发明涉及发光二极管技术领域，特别涉及一种GaN基发光二极管外延片及其制备方法。

背景技术

GaN(氮化镓)是第三代宽禁带半导体材料的典型代表，具有优异的高热导率、耐高温、耐酸碱、高硬度等特型，被广泛应用于制作蓝、绿、以及紫外发光二极管。GaN基发光二极管通常包括外延片和设于外延片上的电极。

现有的一种GaN基发光二极管的外延片，其包括衬底、以及依次生长在衬底上的缓冲层、N型层、多量子阱层(又称有源层)、EBL(Electron Blocking Layer，电子阻挡层)和P型层。当有电流通过时，N型层的电子和P型层的空穴进入多量子阱层阱区并且复合，发出可见光。其中，EBL为P型AlGaN层，其通过抑制电子溢流出多量子阱层，提高载流子的注入效率。

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：

现有的EBL其结构为bulk(整体)结构，Al组分一般是恒定掺杂。Al组分恒定时，不光对电子阻挡起作用，也对空穴的阻挡起一定作用。如何增强EBL的电子阻挡作用并减弱EBL的空穴阻挡作用成为本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种GaN基发光二极管外延片及其制备方法，能够在对电子阻挡作用较强时减弱对空穴的阻挡作用，进而提高电子空穴在量子阱中的复合发光效率。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种GaN基发光二极管外延片的制备方法，所述方法包括：

提供衬底；

顺次在所述衬底上沉积GaN缓冲层、未掺杂GaN层、N型掺杂GaN层、N型AlGaN层和多量子阱层；

在所述多量子阱层上沉积电子阻挡层，所述电子阻挡层包括顺次层叠在所述多量子阱层上的第一AlGaN层和第二AlGaN层，所述第一AlGaN层的生长压力小于所述第二AlGaN层的生长压力；

在所述电子阻挡层上沉积P型层。

可选地，所述在所述多量子阱层上沉积电子阻挡层，包括：

在所述多量子阱层上沉积所述第一AlGaN层，所述第一AlGaN层的生长压力为200～300Torr；

在所述第一AlGaN层上沉积所述第二AlGaN层，所述第二AlGaN层的生长压力为400～600Torr。

可选地，所述电子阻挡层还包括AlN层，所述AlN层位于所述多量子阱层和所述第一AlGaN层之间，

所述在所述多量子阱层上沉积电子阻挡层，包括：

在所述多量子阱层上沉积所述AlN层，所述AlN层的生长压力为50～100Torr；

在所述AlN层上沉积所述第一AlGaN层，所述第一AlGaN层的生长压力为200～300Torr；

在所述第一AlGaN层上沉积所述第二AlGaN层，所述第二AlGaN层的生长压力为400～600Torr。

可选地，所述AlN层、所述第一AlGaN层和所述第二AlGaN层的生长温度均为850～1080℃。