[发明专利]发光二极管外延片及其生长方法、发光二极管、显示装置

说明书

本发明提供了发光二极管外延片及其生长方法、发光二极管、显示装置，包括衬底、及依次层叠于所述衬底上表面的第一型导电层、有源层和第二型导电层，所述有源层包括n个依次堆叠的周期单元，所述周期单元包括量子垒层、量子阱层及设置在所述量子阱层的至少一表面的界面调节层；所述界面调节层包括Te掺杂的Ⅲ‑Ⅴ族化合物层。使所述界面调节层、量子阱层的金属原子与Te元素通过键合形成晶体结构，能够有效地钝化量子阱层表面、减少其表面缺陷，从而减小量子垒层与量子阱层之间的晶格失配。其次，能使所述量子阱层表面的宽度增加，使更多的载流子被俘获到量子阱层内，提升辐射复合效率，从提高发光二极管的亮度。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，更具体地说，涉及发光二极管外延片及其生长方法、发光二极管、显示装置。

背景技术

近年来发光二极管发展迅猛，与半导体光电技术、新照明光源技术的发展紧密相关。随着LED应用领域的不断扩展，人们对LED芯片的性能也提出了越来越高的要求，需要不断地提高LED发光功率。

随着大功率LED普遍应用，LED由于内在缺陷导致的发光效率降低和可靠性变弱，改善LED的外延晶体质量和设计新的芯片结构成为解决此问题的重要途径。目前主要通过改善外延晶体质量或采用更好的电流扩展材料来改善大电流下的内量子效率，采用更好的散热材料来提高LED的可靠性。但以上技术都是治标不治本，随着LED发光功率的应用需要再提高，采用更大工作电流下，内量子效率下降明显，以上技术会再次面临技术瓶颈。

为了解决上述问题，减弱在较大工作电流下的发光二极管的 Efficiency-Droop效应，且具有较高的可靠性，需要降低有源区的应力及提高有源区的晶体质量。

有鉴于此，本发明人专门设计了发光二极管外延片及其生长方法、发光二极管、显示装置，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供发光二极管外延片及其生长方法、发光二极管、显示装置，为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：

发光二极管外延片，包括衬底、及依次层叠于所述衬底上表面的第一型导电层、有源层和第二型导电层，所述有源层包括n个依次堆叠的周期单元，所述周期单元包括量子垒层、量子阱层及设置在所述量子阱层的至少一表面的界面调节层；所述界面调节层包括Te掺杂的Ⅲ-Ⅴ族化合物层。

优选地，所述界面调节层包括Te掺杂的GaN、AlGaN或AlInGaN等材料层。

优选地，所述量子垒层包括Si掺杂的势垒层。

优选地，所述量子阱层包括非掺杂的势阱层。

优选地，所述量子阱层包括GaN、GaInN、AlGaN或AlInGaN等材料。

优选地，所述界面调节层的厚度小于2nm。

优选地，所述n为正整数，且1≤n≤20。

发光二极管，所述发光二极管包括上述任一项所述的发光二极管外延片。

显示装置，所述显示装置包括上述所示的发光二极管。

发光二极管外延片的生长方法，包括提供一衬底，在所述衬底的水平表面上依次第一型导电层、有源层和第二型导电层，所述有源层的生长包括如下步骤：

步骤S1、设置反应室内的温度，且在氢气作为载气的生长氛围下，生长量子垒层；

步骤S2、降低所述温度，且在氢气和氮气作为载气的生长氛围下，预通 Te元素；

步骤S3、持续降低所述温度，并通入Ⅲ族元素后，再通入Ⅴ族元素生长氮化物材料，形成一层界面调节层；

步骤S4、当所述温度达到量子阱层的生长温度后，停止生长界面调节层，且关闭氢气，使反应室采用氮气作为载气的生长氛围；