[发明专利]发光二极管的外延片及其制作方法、发光二极管

说明书

本发明公开了一种发光二极管的外延片及其制作方法、发光二极管，属于光电子制造技术领域。该外延片包括衬底和依次形成在衬底上的AlN缓冲层、u型GaN层、缺陷阻断层、n型层、应力释放层、发光层和p型层，缺陷阻断层为In_xAl_yGa_1‑x‑yN层。由于GaN的晶格常数介于AlN晶格常数与InN晶格常数之间，In_xAl_yGa_1‑x‑yN的晶格常数也介于AlN晶格常数与InN晶格常数之间，因此采用In_xAl_yGa_1‑x‑yN制作缺陷阻断层，可以降低缺陷阻断层与n型层之间的晶格失配，缺陷密度也会随之减少，从而减少因缺陷在发光层产生的非辐射复合中心，提高了发光效率。

技术领域

本发明涉及光电子制造技术领域，特别涉及一种发光二极管的外延片及其制作方法、发光二极管。

背景技术

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)具有体积小、寿命长、功耗低等优点，目前被广泛应用于汽车信号灯、交通信号灯、显示屏以及照明设备。

目前GaN基LED外延片通常包括衬底和在衬底上依次生长的AlN缓冲层、u型GaN层、缺陷阻断层、n型层、应力释放层、发光层和p型层。LED通电后，载流子(包括n型层的电子和p型层的空穴)会向发光层迁移，并在发光层中复合发光。缺陷阻断层为AlGaN层，可以阻断底层缺陷向上延伸。

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：

由于制作材料存在晶格失配，在AlGaN层和n型层的界面会产生新的缺陷，这些缺陷会一直延伸到发光层，形成非辐射复合中心，降低发光层的发光效率。

发明内容

本发明实施例提供了一种发光二极管的外延片及其制作方法、发光二极管，能够提高发光层的发光效率。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管的外延片，所述外延片包括衬底和依次形成在所述衬底上的AlN缓冲层、u型GaN层、缺陷阻断层、n型层、应力释放层、发光层和p型层，所述缺陷阻断层为In_xAl_yGa_1-x-yN层，其中，0＜x＜1，0＜y＜1，x+y＜1。

可选地，所述缺陷阻断层的厚度为7.5nm～8.5nm。

可选地，x和y满足以下条件中的一种：

x和y均为定值；

x和y中的一个为定值，x和y中的另一个沿所述缺陷阻断层的厚度方向渐变；

x和y均沿所述缺陷阻断层的厚度方向渐变。

可选地，0.01＜x＜0.05，0.05＜y＜0.25。

可选地，还包括p型电子阻挡层，所述p型电子阻挡层位于所述发光层和所述p型层之间。

另一方面，本发明实施例还提供了一种发光二极管，包括采用如前所述的外延片制成的发光二极管芯片。

又一方面，本发明实施例还提供了一种发光二极管的外延片的制作方法，所述制作方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上依次外延生长AlN缓冲层、u型GaN层、缺陷阻断层、n型层、应力释放层、发光层和p型层，其中，所述缺陷阻断层为In_xAl_yGa_1-x-yN层，其中，0＜x＜1，0＜y＜1，x+y＜1。

可选地，所述缺陷阻断层的生长温度为850℃～950℃。