[发明专利]发光二极管外延片及其制造方法

说明书

本公开提供了一种发光二极管外延片及其制造方法，属于半导体技术领域。所述发光二极管外延片包括衬底、以及依次层叠在所述衬底上的低温缓冲层、高温缓冲层、N型层、有源层和P型层，所述发光二极管外延片还包括位于所述低温缓冲层和所述高温缓冲层之间的插入层，所述插入层包括第一子层和第二子层，所述第一子层为石墨烯层，所述第二子层为多个周期交替生长的Al膜和Ag膜。该发光二极管外延片可以减少低温缓冲层对于光的吸收损失，从而可以提高二极管的出光效率。

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，特别涉及一种发光二极管外延片及其制造方法。

背景技术

发光二极管（英文：Light Emitting Diode，简称：LED）是一种能发光的半导体电子元件。作为一种高效、环保、绿色的新型固态照明光源，LED是前景广阔的新一代光源，正在被迅速广泛地应用在如交通信号灯、汽车内外灯、城市景观照明、户内外显示屏和小间距显示屏等领域。

通常，GaN基LED在蓝宝石衬底上进行外延生长。传统的GaN基LED外延结构通常包括依次层叠在衬底上的低温缓冲层、高温缓冲层、N型层、有源层和P型层。其中，GaN 材料与蓝宝石衬底之间存在较大的晶格失配，通过设置低温缓冲层以起到一定的缓解GaN 材料与蓝宝石衬底之间的晶格失配的作用。

上述外延结构中的低温缓冲层不是完全透光的，当电子和空穴在有源层进行辐射复合发光后，部分光会被低温缓冲吸收，从而会影响到出光效率的提升。

发明内容

本公开实施例提供了一种发光二极管外延片及其制造方法，可以减少低温缓冲层对于光的吸收损失，从而可以提高二极管的出光效率。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种发光二极管外延片，所述发光二极管外延片包括衬底、以及依次层叠在所述衬底上的低温缓冲层、高温缓冲层、N型层、有源层和P型层，

所述发光二极管外延片还包括位于所述低温缓冲层和所述高温缓冲层之间的插入层，所述插入层包括第一子层和第二子层，所述第一子层为石墨烯层，所述第二子层为多个周期交替生长的Al膜和Ag膜。

可选地，所述第一子层的厚度为10~30nm。

可选地，所述第二子层中与所述第一子层接触的一层为Al膜，所述第二子层中与所述高温缓冲层接触的一层为Al膜。

可选地，所述第二子层中包括交替生长的n+1层Al膜和n层Ag膜，5≤n≤20。

可选地，所述第二子层中每层Al膜的厚度为1~10nm，每层Ag膜的厚度为1~10nm。

可选地，所述发光二极管外延片还包括生长在所述衬底和所述低温缓冲层之间的应力释放层，所述应力释放层为石墨烯层。

另一方面，提供了一种发光二极管外延片的制造方法，所述制造方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上生长低温缓冲层；

在所述低温缓冲层上生长插入层，所述插入层包括第一子层和第二子层，所述第一子层为石墨烯层，所述第二子层为多个周期交替生长的Al膜和Ag膜；

在所述插入层上依次生长高温缓冲层、N型层、有源层和P型层。

可选地，所述制造方法还包括：

在所述衬底和所述低温缓冲层之间生长应力释放层，所述应力释放层为石墨烯层。

可选地，所述第二子层中Al膜和Ag膜的生长速率均为0.2~0.5nm/s。

可选地，所述第二子层的沉积温度为500~800℃。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：