[发明专利]一种LED外延结构及生长方法

说明书

本发明公开了一种LED外延结构，包括衬底以及依次层叠设置在衬底上的第一半导体层、超晶格层、发光层及第二半导体层；超晶格层包括至少一个超晶格单体，超晶格单体为依次层叠设置的SiInN层和SiInGaN层或者是依次层叠设置的AlInGaN层、SiInN层和SiInGaN层；应用本发明的技术方案，效果是：通过设置超晶格层能有效释放第一半导体层的应力，同时提高电子和空穴的复合效率；本发明还公开了一种LED外延生长方法，包括依次在衬底上生长第一半导体层、超晶格层、发光层和第二半导体层；超晶格层包括至少一个超晶格单体，超晶格单体能限制从第一半导体内注入的电子，同时能够让电子在LED传送通道上分散开来，便于向发光层提供源源不断的电子。

技术领域

本发明涉及LED技术领域，具体涉及一种LED外延结构及生长方法。

背景技术

在LED制造领域中，LED常利用半导体PN结作为发光材料，而在LED中空穴迁移率远远低于电子迁移率，从而使得在LED中电子迁移出发光层区域，而空穴却难迁移至发光层区域的现象，容易造成以下弊端：1、空穴注入效率低下，造成LED发光效果不良；2、发光层区域中存在电子和空穴浓度分布不均衡的现象，使得空穴和电子的复合几率偏低，严重限制了LED发光效率的提升。

因此，急需一种能有效提高空穴和电子复合效率的LED外延结构及生长方法来解决上述问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种LED外延结构及生长方法，以解决空穴和电子复合效率低的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种LED外延结构，包括衬底以及依次层叠设置在衬底上的第一半导体层、超晶格层、发光层及第二半导体层；所述超晶格层包括至少一个超晶格单体，超晶格单体为依次层叠设置的SiInN层和SiInGaN层或者是依次层叠设置的AlInGaN层、SiInN层和SiInGaN层。

优选的，第二半导体层上还设有ITO层和保护层。

优选的，所述第一半导体层的厚度为200-400nm；所述超晶格层的厚度为150-250nm；所述发光层的厚度为200-300nm；所述第二半导体层的厚度为100-200nm。

本发明还提供了一种LED外延生长方法，包括如下步骤：

步骤一：在衬底上生长第一半导体层，所述第一半导体层包括不掺杂的U型GaN层和掺杂Si的N型GaN层；

步骤二：在第一半导体层中掺杂Si的N型GaN层上生长超晶格层；

步骤三：在超晶格层上生长发光层；

步骤四：在发光层上生长第二半导体层；

所述步骤二中的超晶格层包括至少一个超晶格单体，超晶格单体为依次层叠设置的SiInN层和SiInGaN层或者是依次层叠设置AlInGaN层、SiInN层和SiInGaN层。

优选的，所述步骤二中，超晶格层包括依次生长的10-20个超晶格单体。