[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GaTe层、金属纳米粒子层、三维形核层、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，所述金属纳米粒子层包括若干位于所述GaTe层上的金属纳米粒子、且各个所述金属纳米粒子均与所述GaTe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。

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(Light Emitting 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，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GaTe层、金属纳米粒子层、三维形核层、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，所述金属纳米粒子层包括若干位于所述GaTe层上的金属纳米粒子、且各个所述金属纳米粒子均与所述GaTe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，所述发光二极管外延片还包括金属膜层，所述金属膜层位于所述GaTe层与所述金属纳米粒子层之间，所述金属膜层包括若干位于所述GaTe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，所述金属纳米粒子位于相邻所述金属岛之间的GaTe层上，所述金属纳米粒子层还包括若干位于所述金属岛上的金属纳米粒子。

可选地，所述GaTe层的厚度为1～10nm。

可选地，相邻所述金属纳米粒子之间的距离为1～20nm。

可选地，所述三维形核层为GaN层或者AlN层，所述三维形核层的厚度为100～1000nm。

第二方面，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GaTe层；

在所述GaTe层上沉积金属纳米粒子层，所述金属纳米粒子层包括若干位于所述GaTe层上的金属纳米粒子、且各个所述金属纳米粒子均与所述GaTe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；

在所述金属纳米粒子层上顺次沉积三维形核层、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。

可选地，所述在所述衬底上沉积GaTe层，包括：

通过化学气相沉淀方法生长所述GaTe层，所述GaTe层的生长温度为600～1000℃。