[发明专利]发光二极管以及发光二极管制备方法有效

专利信息
申请号: 201911119309.1 申请日: 2019-11-15
公开(公告)号: CN110707188B 公开(公告)日: 2021-05-04
发明(设计)人: 王晟 申请(专利权)人: 芜湖德豪润达光电科技有限公司
主分类号: H01L33/06 分类号: H01L33/06;H01L33/32;H01L33/14;H01L33/12;H01L33/00
代理公司: 广州华进联合专利商标代理有限公司 44224 代理人: 石慧
地址: 241000 安徽省*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 发光二极管 以及 制备 方法
【说明书】:

本申请提供一种发光二极管以及发光二极管制备方法。AlN层可以提高能阶,阻挡电子溢流。掺镁InxAlyGa1‑x‑yN层可以缓解晶格匹配以及提高所述P型半导体层的能阶,进而更有利于空穴注入。所述掺镁InGaN层通过增加镁的含量可以提高空穴浓度。此时,通过每个子半导体层中AlN层、掺镁InxAlyGa1‑x‑yN层以及掺镁InGaN层可以保证晶格质量的同时提高Mg的有效活化,增加空穴浓度。同时,通过AlN层、掺镁InxAlyGa1‑x‑yN层以及掺镁InGaN层可以优化能阶,进而阻挡电子溢流的同时增加空穴浓度。从而,通过阻挡电子溢流的同时增加空穴浓度,可以提高外延良率和发光效率。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域,特别是涉及一种发光二极管以及发光二极管制备方法。

背景技术

LED(Light Emitting Diode,发光二极管)是一种能发光的电子元件。具有高效率、低功耗、小尺寸、寿命长、高可靠性等优点,是一种高效、环保、绿色新型固态照明光源,也是目前最有潜能替代传统光源的电子元件,从而迅速实现了商业化。目前市场较为普遍的是GaN基蓝绿光发光二极管并且发光区选用InGaN/GaN多量子阱结构。提高芯片的发光效率,改善InGaN/GaN多量子阱层的晶格质量便成为制备高亮度、高光效LED器件的关键。

传统的GaN基外延片生长方法为在衬底层依次生长缓冲层、无掺杂的GaN层、N型层、多量子阱层、电子阻挡层以及高温的重掺Mg的PGaN层。其中,电子阻挡层的能阶不够高,进而电子阻挡层和PGaN层不能在阻挡电子的同时增加空穴的注入,不能很好的阻挡电子溢流,使得发光二极管的发光效率偏低。

发明内容

基于此,有必要针对传统发光二极管的发光效率偏低的问题,提供一种发光效率高的发光二极管以及发光二极管制备方法。

本申请提供一种发光二极管包括衬底、缓冲层、氮化镓层、N型半导体层、应力释放层、多量子阱层以及P型半导体层。在所述衬底表面依次层叠设置缓冲层、氮化镓层、N型半导体层、应力释放层以及多量子阱层。所述P型半导体层设置于所述多量子阱层远离所述应力释放层的表面。所述P型半导体层包括多个子半导体层。所述多个子半导体层层叠设置于所述多量子阱层远离所述应力释放层的表面。每个所述子半导体层包括AlN层、掺镁InxAlyGa1-x-yN层以及掺镁InGaN层。所述AlN层、所述掺镁InxAlyGa1-x-yN层以及所述掺镁InGaN层依次层叠设置于所述多量子阱层远离所述应力释放层的表面。

在一个实施例中,在远离所述多量子阱层的方向,依次层叠设置的多个所述子半导体层中所述掺镁InxAlyGa1-x-yN层中x逐渐增加,y逐渐减少。

在一个实施例中,多个所述子半导体层中所述掺镁InxAlyGa1-x-yN层中x在0~0.18范围内逐渐增加,所述掺镁InxAlyGa1-x-yN层中y在0~0.82范围内逐渐减少。

在一个实施例中,所述掺镁InxAlyGa1-x-yN层的掺镁浓度小于所述掺镁InGaN层的掺镁浓度。

在一个实施例中,一种发光二极管制备方法包括:

S10,提供衬底,在所述衬底表面依次制备缓冲层、氮化镓层、N型半导体层、应力释放层以及多量子阱层;

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