[发明专利]一种LED外延片、外延生长方法及LED芯片

说明书

本发明提供一种LED外延片、外延生长方法及LED芯片，LED外延片包括由第一折射率层和第二折射率层依次交替生长而成的布拉格反射镜层，第一折射率层为AlAs层，第二折射率层为AlGaAs层，且第一折射率层和第二折射率层皆掺杂Si，其中，第一折射率层包括依次层叠的第一子层、第二子层和第三子层，第二折射率层包括依次层叠的第四子层、第五子层和第六子层，第二子层和第五子层中掺杂Si的浓度较高。本发明旨在解决现有技术中，由于掺杂浓度较高，AlAs/AlGaAs界面切换时，不利于形成陡峭的掺杂界面，导致布拉格反射镜层的反射率下降的问题。

技术领域

本发明涉及LED技术领域，特别涉及一种LED外延片、外延生长方法及LED芯片。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，简称：LED)是一种能发光的半导体电子元件，由于其体积小、亮度高、能耗低等特点，吸引了越来越多研究者的注意。其中，四元系AlGaInP是一种具有宽带隙的化合物半导体材料，此材料发光波段可以覆盖可见光的红光到黄绿光波段，由其制成的可见光高亮度发光二极管受到广泛关注。

四元系AIGaInP高亮度发光二极管已大量应用于户外显示、交通灯、汽车用灯、指示等许多方面。为了满足不断变化的需求，进一步改进和提高器件的性能，因此需对此材料体系进行深入研究，设计具有更高性能的材料结构和器件工艺。

传统的正装LED芯片需要生长一层布拉格反射镜层来对多量子阱层发出的光进一步进行反射，从而提高出光效率，其中，布拉格反射镜层的通常为低折射率的AlAs层与高折射率的AlGaAs层组成的混合层，且掺杂浓度较高。在布拉格反射镜层生长过程中，由于掺杂浓度较高，AlAs/AlGaAs界面切换时，不利于形成陡峭的掺杂界面，导致布拉格反射镜层的反射率下降。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种LED外延片、外延生长方法及LED芯片，旨在解决现有技术中，在布拉格反射镜层生长过程中，由于掺杂浓度较高，AlAs/AlGaAs界面切换时，不利于形成陡峭的掺杂界面，导致布拉格反射镜层的反射率下降的问题。

根据本发明实施例当中的一种LED外延片，包括包括布拉格反射镜层，所述布拉格反射镜层是由第一折射率层和第二折射率层依次交替生长而成的周期性结构，所述第一折射率层为AlAs层，所述第二折射率层为AlGaAs层，且所述第一折射率层和第二折射率层皆掺杂Si；

其中，所述第一折射率层包括依次层叠的第一子层、第二子层和第三子层，所述第二折射率层包括依次层叠的第四子层、第五子层和第六子层，所述第二子层中掺杂Si的浓度大于所述第一子层和所述第三子层中掺杂Si的浓度，所述第五子层中掺杂Si的浓度大于所述第四子层和所述第六子层中掺杂Si的浓度，所述第一子层的厚度、所述第二子层的厚度以及所述第三子层的厚度的比值为1：4：1，所述第四子层的厚度、所述第五子层的厚度以及所述第六子层的厚度的比值为1：4：1。

优选地，所述LED外延片还包括衬底、缓冲层、n型AlInP限制层、多量子阱层、p型AlInP限制层、窗口层；

所述缓冲层、所述布拉格反射镜层、所述n型AlInP限制层、所述多量子阱层、所述p型AlInP限制层以及所述窗口层依次外延生长在所述衬底上。

优选地，所述第一子层和第三子层的厚度皆为70Å~100Å，第二子层的厚度为280Å~400Å。

优选地，所述第四子层和第六子层的厚度皆为70Å~100Å，第五子层的厚度为280Å~400Å。

优选地，所述缓冲层的厚度为100nm~500nm，所述n型AlInP限制层的厚度为300nm~400nm，所述多量子阱层的厚度为100nm~300nm，所述p型AlInP限制层的厚度为400nm~500nm，所述窗口层的厚度为3000nm~6000nm。

根据本发明实施例当中的一种LED外延片的外延生长方法，用于制备上述的LED外延片，所述外延生长方法包括：