[发明专利]一种GaN基发光二极管外延片及其制备方法有效
| 申请号： | 201910012911.9 | 申请日： | 2019-01-07 |
| 公开（公告）号： | CN109786522B | 公开（公告）日： | 2020-05-19 |
| 发明（设计）人： | 从颖;姚振;胡加辉;李鹏 | 申请（专利权）人： | 华灿光电（浙江）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： | 北京三高永信知识产权代理有限责任公司 11138 | 代理人： | 徐立 |
| 地址： | 322000 浙江省*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 gan 发光二极管 外延 及其 制备 方法 | ||
1.一种GaN基发光二极管外延片，其特征在于，所述发光二极管外延片包括：
衬底、在所述衬底上顺次沉积的低温GaN层、高温GaN层、N型掺杂GaN层、多量子阱层、电子阻挡层、以及P型掺杂GaN层，所述多量子阱层包括若干层叠的阱垒层，所述阱垒层包括层叠的InGaN阱层和复合垒层，所述复合垒层包括超晶格子层，所述超晶格子层为AlInN子层和GaN子层周期性交替生长的超晶格结构，
所述复合垒层还包括与所述超晶格子层层叠的AlGaInN子层，同一所述复合垒层中，所述AlGaInN子层比所述超晶格子层更加靠近所述N型掺杂GaN层，
所述电子阻挡层为AlyGa1-yN电子阻挡层，y为0.15～0.25，所述超晶格子层中的Al组分含量为所述电子阻挡层中的Al组分含量的1/20～1/5，所述超晶格子层中的Al组分含量与所述AlGaInN子层中的Al组分含量相同。
2.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于，所述复合垒层还包括InGaN子层，所述复合垒层中的AlGaInN子层位于同一所述复合垒层中的超晶格子层与InGaN子层之间，同一所述复合垒层中，所述InGaN子层比所述超晶格子层更加靠近所述N型掺杂GaN层。
3.根据权利要求2所述的外延片，其特征在于，所述InGaN子层中的In组分含量为InGaN阱层中的In组分含量的1/10～1/5。
4.根据权利要求2所述的外延片，其特征在于，所述InGaN阱层的厚度为2.5～20nm，所述超晶格子层的厚度为4～6nm，所述AlGaInN子层的厚度为4～6nm，所述InGaN子层的厚度为所述InGaN阱层的厚度的1/5～1/2。
5.一种GaN基发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
提供衬底；
在所述衬底上顺次沉积低温GaN层、高温GaN层、N型掺杂GaN层、多量子阱层、电子阻挡层、以及P型掺杂GaN层，所述多量子阱层包括若干层叠的阱垒层，所述阱垒层包括层叠的InGaN阱层和复合垒层，所述复合垒层包括超晶格子层，所述超晶格子层为AlInN子层和GaN子层周期性交替生长的超晶格结构，所述复合垒层还包括与所述超晶格子层层叠的AlGaInN子层，同一所述复合垒层中，所述AlGaInN子层比所述超晶格子层更加靠近所述N型掺杂GaN层，所述电子阻挡层为AlyGa1-yN电子阻挡层，y为0.15～0.25，所述超晶格子层中的Al组分含量为所述电子阻挡层中的Al组分含量的1/20～1/5，所述超晶格子层中的Al组分含量与所述AlGaInN子层中的Al组分含量相同。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述复合垒层还包括InGaN子层，所述复合垒层中的AlGaInN子层位于同一所述复合垒层中的超晶格子层与InGaN子层之间，同一所述复合垒层中，所述InGaN子层比所述超晶格子层更加靠近所述N型掺杂GaN层。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述InGaN阱层的生长温度为760～780℃，所述InGaN子层的生长温度比所述InGaN阱层的生长温度高20～40℃，所述AlGaInN子层的生长温度比所述InGaN子层的生长温度高10～30℃，所述超晶格子层的生长温度比所述AlGaInN子层的生长温度高5～20℃。
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