[发明专利]一种具有P型插入层的LED芯片及制作方法

说明书

本发明提供了一种具有P型插入层的LED芯片及制作方法，通过在多量子阱结构和P型电子阻挡层之间生长一间断掺杂的P型插入层，从而通过调整极化电场，增强空穴迁移能力，达到增加空穴注入的目的；同时，P型插入层能增加电子有效势垒高度，减少电子泄漏，从而让载流子在量子阱中有效复合，提高LED的整体发光性能，此外，P型插入层的间断掺杂设计能够增加LED芯片的电流扩展以及抗静电击穿能力，从而可延长LED芯片的使用寿命。

技术领域

本发明涉及LED技术领域，更具体地说，涉及一种具有P型插入层的LED芯片及制作方法。

背景技术

近年来，由于III-V族材料优异的物理和化学特性，例如禁带宽度大、击穿电场高、电子饱和迁移率高等，从而在电学和光学等领域受到广泛的关注和应用。

比如，目前显示用的蓝绿光发光二极管、更小尺寸的Mini/Mirco LED、以及用于杀菌消毒的紫外LED等。

然而，实际生产过程中由于材料、结构以及生产工艺的限制，LED的大规模应用依旧存在很多问题，比如电子束缚不足导致的溢流严重，空穴注入效率低和出光效率低等，这些问题都给LED产品商业化带来了巨大的挑战。

发明内容

有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种具有P型插入层的LED芯片及制作方法，技术方案如下：

一种具有P型插入层的LED芯片，所述LED芯片包括：

衬底；

依次设置在所述衬底一侧的多量子阱结构和P型电子阻挡层；

设置在所述多量子阱结构和所述P型电子阻挡层之间的P型插入层；

所述P型插入层包括：在第一方向上依次堆叠设置的Mg掺杂的Al_xGa_1-xN层、多生长周期的间断Mg掺杂的功能叠层和Mg掺杂的Al_yGa_1-yN层；所述功能叠层包括在所述第一方向上依次堆叠设置的Al_aIn_bGa_1-a-bN层和Al_cIn_dGa_1-c-dN层；所述第一方向垂直于所述衬底，且由所述衬底指向所述多量子阱结构；

其中，x≥0.1，y≥0.1，x＞a，x＞c，a＞y，c＞y，a≠c，b≠d。

可选的，在上述LED芯片中，所述Al_xGa_1-xN层的厚度为1nm-3nm。

可选的，在上述LED芯片中，所述Al_aIn_bGa_1-a-bN层的厚度为1nm-2nm。

可选的，在上述LED芯片中，所述Al_cIn_dGa_1-c-dN层的厚度为1nm-2nm。

可选的，在上述LED芯片中，所述Al_yGa_1-yN层的厚度为1nm-3nm。

可选的，在上述LED芯片中，在所述第一方向上，多层所述Al_aIn_bGa_1-a-bN层和/或多层所述Al_cIn_dGa_1-c-dN层中Al组分和In组分固定不变。

可选的，在上述LED芯片中，在所述第一方向上，多层所述Al_aIn_bGa_1-a-bN层和/或多层所述Al_cIn_dGa_1-c-dN层中Al组分和In组分均渐变增加。