[发明专利]一种降低接触电阻的LED外延结构及其生长方法

说明书

本发明提供一种降低接触电阻的LED外延结构，包括基板及依次层叠设置在基板上的低温GaN缓冲层、不掺杂Si的GaN层、掺杂Si的GaN层、发光层、掺杂Mg的Al型GaN层、掺杂Mg的GaN层、接触层以及ITO层，在ITO层上设置P电极，在掺杂Si的GaN层上设置N电极；接触层包括至少一层接触单层，所述接触单层由掺杂In和Mg的GaN层以及掺杂Mg的GaN层构成。本发明的LED外延结构中由掺杂In和Mg的GaN层以及掺杂Mg的GaN层构成接触层位于掺杂Mg的GaN层和ITO层之间，它和ITO接触功函数比pGaN和ITO接触功函数要低很多，独特结构的接触层能有效降低pGaN外延层和ITO的接触电阻，有效地降低驱动电压，从而提高产品的光效品质。本发明还公开一种上述LED外延结构的生长方法，工艺精简，便于工业化生产。

技术领域

本发明涉及LED技术领域，特别地，涉及一种降低接触电阻的LED外延结构及其生长方法。

背景技术

LED是一种固体照明，体积小、耗电量低、使用寿命长、高亮度、环保、坚固耐用等优点受到广大消费者认可，国内生产LED的规模也在逐步扩大；市场需求产品品质越来越高，客户关注的是LED更省电，亮度更高、光效更好，这就为LED外延生长提出了更高的要求。

大功率器件驱动电压和亮度要求是目前市场需求的重点，LED传统的外延生长方法中P层和ITO直接接触，两者的接触功函数很大，从而导致接触电阻大、LED驱动电压高，产品光效品质受到影响。

因此，设计一种降低接触电阻的LED外延结构及其生长方法具有重要意义。

发明内容

本发明公开一种降低接触电阻的LED外延结构，以解决现有技术中因P层和ITO直接接触而导致接触电阻大、LED驱动电压高的技术问题，具体技术方案是：

一种降低接触电阻的LED外延结构，包括基板以及依次层叠设置在基板上的低温GaN缓冲层、不掺杂Si的GaN层、掺杂Si的GaN层、发光层、掺杂Mg的Al型GaN层、掺杂Mg的GaN层、接触层以及ITO层，在ITO层上设置P电极，在掺杂Si的GaN层上设置N电极；

所述接触层包括至少一层接触单层，所述接触单层由掺杂In和Mg的GaN层以及掺杂Mg的GaN层构成。

以上技术方案中优选的，所述接触单层由所述掺杂In和Mg的GaN层以及所述掺杂Mg的GaN层顺次层叠而成，所述掺杂In和Mg的GaN层与掺杂Mg的GaN层相接触；

或者是，所述接触单层由所述掺杂Mg的GaN层以及所述掺杂In和Mg的GaN层顺次层叠而成，所述掺杂Mg的GaN层与掺杂Mg的GaN层相接触。

以上技术方案中优选的，所述接触层包括依次层叠设置的4-60层所述接触单层。

以上技术方案中优选的，所述基板为蓝宝石基板；所述低温GaN缓冲层的厚度为20-40nm；所述不掺杂SI的GaN层的厚度为2-4μm；所述掺杂Si的GaN层的厚度为200-400nm；所述发光层为7-15个层叠设置的发光单层，所述发光单层由2.5-3.5nm的In_xGa_(1-x)N层和8-15nm的GaN层组成，x＝0.20-0.25；所述掺杂Mg的Al型GaN层的厚度为50-100nm；所述掺杂Mg的GaN层的厚度为50-100nm。

本发明的LED外延结构中由掺杂In和Mg的GaN层以及掺杂Mg的GaN层构成接触层位于掺杂Mg的GaN层和ITO层之间，它和ITO接触功函数比pGaN和ITO接触功函数要低很多，独特结构的接触层能有效降低pGaN外延层和ITO的接触电阻，有效地降低驱动电压，从而提高产品的光效品质。

本发明开公开一种上述LED外延结构的生长方法，具体包括生长掺杂Mg的GaN层以及生长接触层；