[发明专利]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GaN基发光二极管领域。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牺牲层、金属膜层、缓冲层、未掺杂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，所述牺牲层为石墨烯层或者GaTe层，所述金属膜层包括若干位于所述牺牲层上的金属岛、且各个所述金属岛均与所述牺牲层接触，包围所述金属岛的横截面、且面积最小的圆的直径为500～1500nm，相邻所述金属岛之间存在间隙。

技术领域

本发明涉及GaN基发光二极管领域，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)具有良好的热导性能，同时具有耐高温、耐酸碱、高硬度等特性，广泛应用于各种波段LED(LightEmitting Diode，发光二极管)。GaN基LED的核心组件是芯片，芯片包括外延片和设于外延片上的电极。

GaN基LED外延片通常包括：衬底和外延层。外延层包括顺次层叠在衬底上的缓冲层、未掺杂的GaN层、N型GaN层、MQW(Multiple Quantum Well，多量子阱)层和P型GaN层。GaN基LED电极包括生长在N型GaN层上的N电极和生长在P型GaN层上的P电极。按照电极的安装位置的不同，将LED芯片分为水平式芯片和垂直式芯片。水平式芯片中，N电极和P电极位于同一侧；垂直式芯片中，N电极和P电极分别位于相对的两侧。在制备垂直式芯片的N电极之前，需先将衬底从外延层上剥离。如何更好地剥离衬底成为目前研究的热点。

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，能够更好地将衬底从外延层上剥离。所述技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种GaN基发光二极管外延片，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牺牲层、金属膜层、缓冲层、未掺杂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，所述牺牲层为石墨烯层或者GaTe层，所述金属膜层包括若干位于所述牺牲层上的金属岛、且各个所述金属岛均与所述牺牲层接触，包围所述金属岛的横截面、且面积最小的圆的直径为500～1500nm，相邻所述金属岛之间存在间隙。

可选地，所述发光二极管外延片还包括金属纳米粒子层，所述金属纳米粒子层位于所述金属膜层与所述缓冲层之间，所述金属纳米粒子层包括若干位于所述牺牲层和所述金属膜层上的金属纳米粒子、且各个所述金属纳米粒子与所述牺牲层或者所述金属膜层接触，所述金属纳米粒子的直径为1～20nm，相邻所述金属纳米粒子之间存在间隙。

可选地，所述牺牲层的厚度为1～10nm。

可选地，相邻所述金属岛之间的距离为10～100nm，所述金属岛的高度为500～1500nm。

可选地，所述金属膜层为Ag膜层、Au膜层、In膜层和Al膜层中的任何一种。

可选地，所述缓冲层为AlN层，所述缓冲层的厚度为10～50nm。

第二方面，本发明提供了一种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；

在所述衬底上沉积牺牲层，所述牺牲层为石墨烯层或者GaTe层；

在所述牺牲层上沉积金属膜层，所述金属膜层包括若干位于所述牺牲层上的金属岛、且各个所述金属岛均与所述GaTe层接触，包围所述金属岛的横截面、且面积最小的圆的直径为500～1500nm，相邻所述金属岛之间存在间隙；

在所述金属膜层上顺次沉积缓冲层、未掺杂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。