[发明专利]一种微发光二极管外延结构及其制备方法有效
| 申请号： | 202080002983.6 | 申请日： | 2020-03-09 |
| 公开（公告）号： | CN112204758B | 公开（公告）日： | 2022-06-17 |
| 发明（设计）人： | 李水清;杜伟华;赖昭序;邓和清 | 申请（专利权）人： | 天津三安光电有限公司 |
| 主分类号： | H01L33/06 | 分类号： | H01L33/06;H01L33/00;H01L33/12;H01L33/14;H01L33/32 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 300384 天津*** | 国省代码： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 发光二极管 外延 结构 及其 制备 方法 | ||
1.一种微LED外延结构：该外延结构至少包括N型层、发光层、P型层，其中发光层包括n个周期的量子阱结构，每一个周期的量子阱结构包括阱层和势垒层，其中n1个周期的量子阱结构定义为第一发光区，n2个周期的量子阱结构定义为第二发光区，n1和n2大于等于1，且n1+n2小于等于n，第一发光区比第二发光区更接近N型层，两组发光区势垒层材料的平均带隙满足以下条件：第一发光区小于第二发光区；两组发光区阱层材料的平均带隙满足以下条件：第一发光区大于等于第二发光区；所述第二发光区每一周期的量子阱结构至少包含第一势垒层、第二势垒层、第三势垒层、阱层、第四势垒层，其中第二势垒层位于第一势垒层和第三势垒层之间，第四势垒层位于阱层之后，在第二发光区内，每一量子阱结构的第二势垒层材料的带隙大于第一势垒层、第三势垒层材料的带隙，第四势垒层的带隙大于第一势垒层、第二势垒层、第三势垒层材料的带隙。
2.根据权利要求1所述的一种微LED外延结构，其特征在于：所述第一发光区每一周期的量子阱结构至少包含第一势垒层、第二势垒层、第三势垒层、阱层，其中第二势垒层位于第一势垒层和第三势垒层之间，在第一发光区内，每一量子阱结构的第二势垒层材料的带隙大于第一势垒层、第三势垒层材料的带隙。
3.根据权利要求2所述的一种微LED外延结构，其特征在于：所述第一势垒层、第二势垒层、第三势垒层、第四势垒层的厚度范围为10埃~1000埃；所述阱层的厚度范围为1埃~100埃。
4.根据权利要求2所述的一种微LED外延结构，其特征在于：每一周期的量子阱结构中，所述第一势垒层、第二势垒层、第三势垒层的总厚度与阱层的厚度比在5：1~20：1之间。
5.根据权利要求1所述的一种微LED外延结构，其特征在于：所述第四势垒层厚度与阱层的厚度比在5：1~20：1之间。
6.根据权利要求2所述的一种微LED外延结构，其特征在于：每一个周期量子阱结构中，第二势垒层的厚度大于第一势垒层、第三势垒层的厚度。
7.根据权利要求1所述的一种微LED外延结构，其特征在于：在所述第二发光区的每一周期的量子阱结构中，第四势垒层的厚度大于第一势垒层、第三势垒层的厚度。
8.根据权利要求2所述的一种微LED外延结构，其特征在于：所述的两组发光区内，第一势垒层、第二势垒层、第三势垒层为全部或部分n型掺杂，第四势垒层为非故意掺杂层。
9.根据权利要求8所述的一种微LED外延结构，其特征在于：所述的两组发光区内，第一势垒层、第二势垒层、第三势垒层为全部或部分n型掺杂，n型掺杂的浓度为1E17/cm2~1E19/cm2。
10.根据权利要求1所述的一种微LED外延结构，其特征在于：所述第一发光区的周期数为1~5，第二发光区的周期数为1~5。
11.根据权利要求2所述的一种微LED外延结构，其特征在于：所述阱层由AlxInyGa1-x-yN材料组成；所述第一势垒层、第二势垒层、第三势垒层、第四势垒层由ALpInqGa1-p-qN材料组成，每一周期的量子阱结构中，0≤xp1；0≤qy1。
12.根据权利要求1所述的一种微LED外延结构，其特征在于：两组发光区势垒层材料的平均Al组分百分含量满足以下条件：第一发光区小于第二发光区；两组发光区阱层材料的平均In组分百分含量满足以下条件：第一发光区小于等于第二发光区。
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