[发明专利]一种LED外延及其制造方法

说明书

本发明公开了一种LED外延及其制造方法，在图形化衬底上制备氮化物缓冲层，并在氮化物缓冲层上生成N型氮化镓层；基于N型氮化镓层交替生成电子阻挡层和量子阱层，得到最底层和最上层均为电子阻挡层的复合式量子阱层；基于复合式量子阱层生成P型氮化镓层，得到LED外延；因此通过在量子阱之间添加电子阻挡层，能够改变每一量子阱层的位错方向，从而减少量子阱层的位错密度；并且能够减少N型氮化镓的电子和P型氮化镓的空穴溢流的情况，减少电子和空穴的无效复合，从而提高电子空穴复合效率。

技术领域

本发明涉及LED制造领域，特别涉及一种LED外延及其制造方法。

背景技术

GaN基发光二极管(LED)由于其高效的发光性能和较低的成本，已经大范围使用在照明、背光、显示等领域。其基本结构中包含N型半导体层、活性层和P型半导体层，其中N型半导体层提供的电子和P型半导体层提供的空穴在活性层内复合发光。此种发光材料的发光效率主要由两个因素决定，第一是电子空穴在有源层的辐射复合效率，即内量子效率；第二是光的萃取效率。关于提升内量子效率方面，可通过量子阱能带设计、改善晶体质量、提升P型层空穴注入效率、改善电子溢流状况等手段提升内量子效率，其中量子阱能带设计是决定GaN基LED的瓶颈因素，由于电子空穴的复合发生在有源区内为有效复合，常出现电子空穴溢流的状况，内量子效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种LED外延及其制造方法，能够提高电子空穴复合效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种LED外延制造方法，包括步骤：

在图形化衬底上制备氮化物缓冲层；

基于所述氮化物缓冲层生成N型氮化镓层；

基于所述N型氮化镓交替生成电子阻挡层和量子阱层，得到最底层和最上层均为所述电子阻挡层的复合式量子阱层；

基于所述复合式量子阱层生成P型氮化镓层，得到LED外延。

为了解决上述技术问题，本发明采用另一种的技术方案为：

一种LED外延，包括图形化衬底、氮化物缓冲层、N型氮化镓层、复合式量子阱层和P型氮化镓层。

所述图形化衬底上方依次为氮化物缓冲层、N型氮化镓层、复合式量子阱层和P型氮化镓层；

所述复合式量子阱层包括电子阻挡层和量子阱层，所述电子阻挡层和所述量子阱层交替排列，所述复合式量子阱层的最底层和最上层均为所述电子阻挡层。

本发明的有益效果在于：在图形化衬底上制备氮化物缓冲层，并在氮化物缓冲层上生成N型氮化镓层；基于N型氮化镓层交替生成电子阻挡层和量子阱层，得到最底层和最上层均为电子阻挡层的复合式量子阱层；基于复合式量子阱层生成P型氮化镓层，得到LED外延；因此通过在量子阱之间添加电子阻挡层，能够改变每一量子阱层的位错方向，从而减少量子阱层的位错密度；并且能够减少N型氮化镓的电子和P型氮化镓的空穴溢流的情况，减少电子和空穴的无效复合，从而提高电子空穴复合效率。

附图说明

图1为本发明实施例的一种LED外延制造方法的流程图；

图2为本发明实施例的一种LED外延的结构示意图；

图3为现有技术的LED外延的结构示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1，本发明实施例提供了一种LED外延制造方法，包括步骤：

在图形化衬底上制备氮化物缓冲层；

基于所述氮化物缓冲层生成N型氮化镓层；