[发明专利]一种高可靠性的氮化物发光二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种高可靠性的氮化物发光二极管，包括衬底，以及依次位于衬底上的缓冲层、非掺杂氮化物层、n型氮化物层、具有v型缺陷的有源层、AlN量子点和p型氮化物层；其特征在于：所述AlN量子点位于所述具有v型缺陷的有源层和所述p型氮化物层之间，所述AlN量子点沉积在所述具有v型缺陷的有源层的v型缺陷斜面，且不沉积在所述具有v型缺陷的有源层的非v型缺陷平面。

2.根据权利要求1所述的一种高可靠性的氮化物发光二极管，其特征在于：所述AlN量子点的厚度为0.5～10nm。

3.根据权利要求1所述的一种高可靠性的氮化物发光二极管，其特征在于：所述缓冲层的组分为InaAlbGa1-a-bN，其中0≤a≤0.2,0≤b≤1,0≤a+b≤1，厚度为5～100nm。

4.根据权利要求1所述的一种高可靠性的氮化物发光二极管，其特征在于：所述非掺杂氮化物层的组分为IncAldGa1-c-dN，其中0≤c≤0.2,0≤d≤1,0≤c+d≤1，厚度为1～5μm。

5.根据权利要求1所述的一种高可靠性的氮化物发光二极管，其特征在于：所述n型氮化物层的组分为IneAlfGa1-e-fN，其中0≤e≤0.2,0≤f≤1,0≤e+f≤1，厚度为1～5μm，n型的Si掺杂浓度为1E18～1E21cm-3。

6.根据权利要求1所述的一种高可靠性的氮化物发光二极管，其特征在于：所述具有v型缺陷的有源层的组分为IngAlhGa1-g-hN，其中0≤g≤1,0≤h≤1,0≤g+h≤1，厚度为10～500nm。

7.根据权利要求1所述的一种高可靠性的氮化物发光二极管，其特征在于：所述p型氮化物层的组分为IniAljGa1-i-jN，其中0≤i≤0.2,0≤j≤1,0≤i+j≤1，厚度为10～300nm，p型的Mg掺杂浓度为5E18～5E21cm-3。

8.根据权利要求1所述的一种高可靠性的氮化物发光二极管，其特征在于：所述衬底为蓝宝石(Al2O3)衬底、硅(Si)衬底、碳化硅(SiC)衬底、氮化铝(AlN)衬底、氮化镓(GaN)衬底、氧化镓(Ga2O3)衬底或氧化锌(ZnO)衬底中的一种。

9.一种高可靠性的氮化物发光二极管的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、在衬底上依次沉积缓冲层、非掺杂氮化物层、n型氮化物层和有源层，其中有源层具有v型缺陷；

步骤2、在具有v型缺陷的有源层上沉积AlN量子点，所述AlN量子点沉积在所述具有v型缺陷的有源层的v型缺陷斜面，且不沉积在所述具有v型缺陷的有源层的非v型缺陷平面；

步骤3、在AlN量子点上沉积p型氮化物层。

10.根据权利要求9所述的一种高可靠性的氮化物发光二极管的制备方法，其特征在于所述步骤2中AlN量子点沉积包括如下子步骤I～Ⅲ：

子步骤I、控制反应腔压力为200～400torr，温度为500～700oC，并通入氮气、氢气和三甲基铝，形成一层Al金属层；

子步骤Ⅱ、调整反应腔压力为150～350torr，温度为900～1100oC，并通入氮气、氢气且关闭三甲基铝，使Al原子弛豫至能量较低的V型缺陷表面；

子步骤Ⅲ、改变反应腔压力为100～300torr，温度为800～1000oC，并通入氮气、氢气和氨气，在v型缺陷斜面的部分或全部区域生成AlN量子点。