[发明专利]一种氮化物半导体发光二极管

说明书

本发明公开了一种氮化物半导体发光二极管，依次包括衬底、氮化铌Nb₂N、氮化铌基混晶缓冲层、n型氮化物半导体、量子阱、p型氮化物半导体，其特征在于：所述衬底上方具有氮化铌Nb₂N，所述氮化铌Nb₂N上方具有氮化铌基混晶缓冲层。所述氮化铌Nb₂N上方沉积的氮化铌基混晶缓冲层包括Nb_xAl_yGa_1‑x‑yN缓冲层、Nb₂N/GaN超晶格缓冲层、NB₂N/AlN超晶格缓冲层、NB₂N/Al_zGa_1‑zN晶格缓冲层、NB₂N/AlN/GaN超晶格缓冲层的任意一种或任意组合。

技术领域

本发明涉及氮化物半导体发光二极管领域，特别是一种氮化物半导体发光二极管。

背景技术

发光二极管（LED）因其具有比白炽灯和荧光灯高的发光效率，可有效节约照明能源消耗，同时，其成本已降低至荧光灯水平，无汞重金属污染以及寿命长等优点，已广泛应用于各种各样的照明和显示领域。采用图形化衬底可以降低位错密度，同时，改变发光二极管的光路，提升光提取效率。采用图形化蓝宝石衬底外延生长的用于制作垂直结构发光二极管需要将图形化蓝宝石衬底剥离，由于缓冲层一般只沉积于图形化蓝宝石衬底的底面，而侧壁较少沉积，侧壁一般在二维生长时由晶体质量好的GaN侧向外延沉积，因此，图形化蓝宝石的侧壁GaN较难采用激光剥离干净，导致垂直结构发光二极管的激光剥离良率低等问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种氮化物半导体发光二极管，依次包括衬底、氮化铌Nb₂N、氮化铌基混晶缓冲层、n型氮化物半导体、量子阱、p型氮化物半导体，其特征在于：所述衬底上方具有氮化铌Nb₂N，所述氮化铌Nb₂N上方具有氮化铌基混晶缓冲层。所述氮化物半导体发光二极管的外延片制作完成后，进行芯片电极制作，在芯片的切割道间通入Nb₂N蚀刻剂去除Nb₂N氮化铌层，可轻易将衬底剥离。该结构和方法不仅可应用于上述发光二极管领域的衬底剥离，亦可用于激光器领域、电子器件、探测器等领域的衬底剥离和薄膜转移。

一种氮化物半导体发光二极管，依次包括衬底、氮化铌Nb2N、氮化铌基混晶缓冲层、n型氮化物半导体、量子阱、p型氮化物半导体，其特征在于：所述衬底上方具有氮化铌Nb2N，所述氮化铌Nb2N上方具有氮化铌基混晶缓冲层。

进一步地，所述氮化铌Nb₂N上方沉积的氮化铌基混晶缓冲层包括Nb_xAl_yGa_1-x-yN缓冲层、Nb₂N/GaN超晶格缓冲层、Nb₂N/AlN超晶格缓冲层、Nb₂N/Al_zGa_1-zN晶格缓冲层、Nb₂N/AlN/GaN超晶格缓冲层的任意一种或任意组合。

进一步地，所述衬底类型包括平片衬底和图形化衬底，优选图形化衬底；所述衬底材料包括蓝宝石平面衬底、蓝宝石图形化衬底（PSS）、Si平面衬底、Si图形化衬底、SiC平面衬底、SiC图形化衬底等。

进一步地，所述衬底上方具有氮化铌Nb₂N采用磁控溅射方法或物理气相外延方法生长，厚度为50~500埃米；所述衬底优选图形化衬底，所述图形化衬底包含侧壁和底面，所述图形化衬底的侧壁和底面沉积氮化铌Nb₂N的覆盖率为100%，保证剥离时可以完全剥离氮化铌Nb₂N，所述氮化铌Nb₂N厚度均匀性Ra≤50埃米。