[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，属于发光二极管制造领域。在N型GaN层与多量子阱层之间依次插入AlN层、N型GaN应力释放层，插入的AlN层可起到阻挡电子的作用，使得进入多量子阱层的电子的移动速率较低，有效避免出现电子因移动速率过快导致电子溢出多量子阱层的情况，电流得到拓展，使得更多的电子可在多量子阱层中与空穴进行复合；同时N型GaN应力释放层也可减小AlN层与多量子阱层之间的晶格失配，保证多量子阱层的生长质量，最终使得发光二极管的发光效率提升。

技术领域

本发明涉及发光二极管制造领域，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

发光二极管是一种可以把电能转化成光能的半导体二极管，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。外延片是制作发光二极管的基础结构，外延片的结构包括衬底及依次生长在衬底上的缓冲层、未掺杂的GaN层、N型GaN层、多量子阱层及P型GaN层。

但在这种外延片中，由于电子的移动速率较快，导致部分电子可能会溢出多量子阱层进入P型GaN层，使得在多量子阱层中与空穴进行复合的电子数量减少，使得发光二极管的发光效率较低。

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备方法，能够提高发光二极管的发光效率。所述技术方案如下：

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及依次层叠在所述衬底上的缓冲层、未掺杂GaN层、N型GaN层、AlN层、N型GaN应力释放层、多量子阱层及P型GaN层。

可选地，所述AlN层的厚度为10～30nm。

可选地，所述N型GaN应力释放层的厚度为50～80nm。

可选地，所述N型GaN层的厚度为2～3μm。

本发明实施例提供了一种发光二极管的外延片的制备方法，所述方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上生长缓冲层；

在所述缓冲层上生长未掺杂GaN层；

在所述未掺杂GaN层上生长N型GaN层；

在所述N型GaN层上生长AlN层；

在所述AlN层上生长N型GaN应力释放层；

在所述N型GaN应力释放层上生长多量子阱层；

在所述多量子阱层上生长P型GaN层，

其中，所述AlN层的生长温度为650～850℃，所述AlN层的生长温度低于所述N型GaN应力释放层。

可选地，所述AlN层的生长压力为100～150Torr。

可选地，所述N型GaN应力释放层的生长温度为850～900℃。

可选地，所述N型GaN应力释放层的生长压力为150～200Torr。

可选地，所述方法还包括：在所述多量子阱层上生长完P型GaN层之后，在氮气气氛中对所述外延片进行退火处理。

可选地，退火温度为650～850℃，退火时间为5～15min。