CN106653971B - 一种GaN基发光二极管的外延片及其生长方法 - Google Patents
一种GaN基发光二极管的外延片及其生长方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106653971B CN106653971B CN201611057880.1A CN201611057880A CN106653971B CN 106653971 B CN106653971 B CN 106653971B CN 201611057880 A CN201611057880 A CN 201611057880A CN 106653971 B CN106653971 B CN 106653971B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- epitaxial wafer
- stacking direction
- along
- type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 361
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims abstract description 32
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 8
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 4
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 82
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 34
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 16
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 13
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N trimethylgallium Chemical compound C[Ga](C)C XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IBEFSUTVZWZJEL-UHFFFAOYSA-N trimethylindium Chemical compound C[In](C)C IBEFSUTVZWZJEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FJJMWTODPMDKIL-UHFFFAOYSA-N C(Cl)Cl.[Mg] Chemical compound C(Cl)Cl.[Mg] FJJMWTODPMDKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 229910001325 element alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/81—Bodies
- H10H20/811—Bodies having quantum effect structures or superlattices, e.g. tunnel junctions
- H10H20/812—Bodies having quantum effect structures or superlattices, e.g. tunnel junctions within the light-emitting regions, e.g. having quantum confinement structures
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/01—Manufacture or treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/81—Bodies
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/81—Bodies
- H10H20/822—Materials of the light-emitting regions
- H10H20/824—Materials of the light-emitting regions comprising only Group III-V materials, e.g. GaP
- H10H20/825—Materials of the light-emitting regions comprising only Group III-V materials, e.g. GaP containing nitrogen, e.g. GaN
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种GaN基发光二极管的外延片及其生长方法，属于半导体技术领域。所述外延片包括蓝宝石衬底、缓冲层、未掺杂的GaN层、应力释放层、N型层、多量子阱层、P型层，应力释放层包括交替层叠的未掺杂的AlxGa1‑xN层和SiN层，0≤x＜1，SiN层中Si组分含量按照如下任一种方式变化：保持不变、沿外延片的层叠方向线性增大、沿外延片的层叠方向线性减小、单层保持不变且沿外延片的层叠方向逐层增大、单层保持不变且沿外延片的层叠方向逐层减小、单层保持不变且沿外延片的层叠方向先逐层增大再逐层减小、单层保持不变且沿外延片的层叠方向先逐层减小再逐层增大。本发明可以改善外延片的翘曲。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种GaN基发光二极管的外延片及其生长方法。
背景技术
发光二极管(英文：Light Emitting Diodes，简称：LED)具有体积小、颜色丰富多彩、使用寿命长等优点，是信息光电子新兴产业中极具影响力的新产品，广泛应用于照明、显示屏、信号灯、背光源、玩具等领域。GaN是制作LED的理想材料，以GaN为代表的Ⅲ族氮化物是直接带隙的宽禁带半导体，具有导热率高、发光效率高、物理化学性质稳定、能实现P型或N型掺杂的优点，GaN的多元合金InGaN和GaN构成的量子阱结构，不但发光波长可覆盖整个可见光区域，而且具有较高的内量子效率。
现有的GaN基LED外延片包括蓝宝石衬底、以及依次层叠在蓝宝石衬底上的缓冲层、未掺杂的GaN层、N型GaN层、多量子阱层、P型GaN层。其中，多量子阱层包括交替层叠的InGaN量子阱层和GaN量子垒层。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
随着近年来经济的不断发展和人力成本的不断提高，LED芯片厂商已经逐步朝大尺寸外延工艺(大于2英寸的外延片)发展，以提高生产效率和LED芯片产能(如6英寸外延片的芯片产能是4英寸外延片的2倍、3英寸外延片的3～4倍、2英寸外延片的8～9倍)，降低生产成本。GaN和蓝宝石之间存在晶格失配，造成LED外延片高密度缺陷、热膨胀系数大，产生的应力无法充分释放，外延片表面不平整，而大尺寸外延片相比传统的2英寸外延片，具有更高的翘曲度，破片率较高，严重制约大尺寸外延技术的发展。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种GaN基发光二极管的外延片及其生长方法。所述技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供了一种GaN基发光二极管的外延片，所述外延片包括蓝宝石衬底、以及依次层叠在所述蓝宝石衬底上的缓冲层、未掺杂的GaN层、N型层、多量子阱层、P型层，所述外延片还包括层叠在所述未掺杂的GaN层和所述N型层之间的应力释放层，所述应力释放层包括交替层叠的未掺杂的AlxGa1-xN层和SiN层，0≤x＜1，所述SiN层中Si组分含量按照如下任一种方式变化：保持不变、沿所述外延片的层叠方向线性增大、沿所述外延片的层叠方向线性减小、单层保持不变且沿所述外延片的层叠方向逐层增大、单层保持不变且沿所述外延片的层叠方向逐层减小、单层保持不变且沿所述外延片的层叠方向先逐层增大再逐层减小、单层保持不变且沿所述外延片的层叠方向先逐层减小再逐层增大。
可选地，所述SiN层的厚度与所述未掺杂的AlxGa1-xN层的厚度相同或者不同。
可选地，所述AlxGa1-xN层中Al组分含量保持不变或者沿所述外延片的层叠方向变化。
可选地，所述P型层包括依次层叠在所述多量子阱层上的P型电子阻挡层、P型空穴提供层、P型接触层。
另一方面，本发明实施例提供了一种GaN基发光二极管的外延片的生长方法，所述生长方法包括：
提供一蓝宝石衬底；
在所述蓝宝石衬底上依次生长缓冲层、未掺杂的GaN层、应力释放层、N型层、多量子阱层、P型层；
其中，所述应力释放层包括交替层叠的未掺杂的AlxGa1-xN层和SiN层，0≤x＜1，所述SiN层中Si组分含量按照如下任一种方式变化：保持不变、沿所述外延片的层叠方向线性增大、沿所述外延片的层叠方向线性减小、单层保持不变且沿所述外延片的层叠方向逐层增大、单层保持不变且沿所述外延片的层叠方向逐层减小、单层保持不变且沿所述外延片的层叠方向先逐层增大再逐层减小、单层保持不变且沿所述外延片的层叠方向先逐层减小再逐层增大。
可选地，所述SiN层的生长温度与所述未掺杂的AlxGa1-xN层的生长温度相同或者不同。
可选地，所述SiN层的生长压力与所述未掺杂的AlxGa1-xN层的生长压力相同或者不同。
可选地，所述SiN层的厚度与所述未掺杂的AlxGa1-xN层的厚度相同或者不同。
可选地，所述AlxGa1-xN层中Al组分含量保持不变或者沿所述外延片的层叠方向变化。
可选地，所述P型层包括依次层叠在所述多量子阱层上的P型电子阻挡层、P型空穴提供层、P型接触层。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过在未掺杂的GaN层和N型层之间设置应力释放层，应力释放层包括交替层叠的未掺杂的AlxGa1-xN层和SiN层，Al原子的半径较大，Si原子的半径较小，线性缺陷通过Al原子的伸展方向和通过Si原子的伸展方向完全不同，交替设置AlxGa1-xN层和SiN层可以不断改变GaN和蓝宝石之间晶格失配产生的线性缺陷的转向，破坏线性缺陷延伸到多量子阱层，而且AlxGa1-xN层和SiN层交替层叠形成超晶格结构，有利于应力的释放，改善外延片的翘曲，减小外延片的中心和边缘之间的温差，改善外延片的均匀性，尤其是大尺寸外延片的均匀性，推动大尺寸外延技术的发展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种GaN基发光二极管的外延片的结构示意图；
图2a-图2g是本发明实施例一提供的未掺杂的AlxGa1-xN层中Al组分含量的变化示意图；
图3是本发明实施例二提供的一种GaN基发光二极管的外延片的生长方法的流程示意图；
图4是本发明实施例三提供的一种GaN基发光二极管的外延片的生长方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本发明实施例提供了一种GaN基发光二极管的外延片，参见图1，该外延片包括蓝宝石衬底1、以及依次层叠在蓝宝石衬底1上的缓冲层2、未掺杂的GaN层3、应力释放层4、N型层5、多量子阱层6、P型层7。
在本实施例中，应力释放层包括交替层叠的未掺杂的AlxGa1-xN层和SiN层，0≤x＜1。SiN层中Si组分含量按照如下任一种方式变化：保持不变(如图2a所示)、沿外延片的层叠方向线性增大(如图2b所示)、沿外延片的层叠方向线性减小(如图2c所示)、单层保持不变且沿外延片的层叠方向逐层增大(如图2d所示)、单层保持不变且沿外延片的层叠方向逐层减小(如图2e所示)、单层保持不变且沿外延片的层叠方向先逐层增大再逐层减小(如图2f所示)、单层保持不变且沿外延片的层叠方向先逐层减小再逐层增大(如图2g所示)。
可选地，SiN层的厚度与未掺杂的AlxGa1-xN层的厚度可以相同，也可以不同。
可选地，AlxGa1-xN层中Al组分含量可以保持不变，也可以沿外延片的层叠方向变化。
可选地，P型层可以包括依次层叠在多量子阱层上的P型电子阻挡层、P型空穴提供层、P型接触层。
具体地，缓冲层可以为AlN层或者GaN层，N型层可以为掺杂Si的GaN层，多量子阱层可以包括交替层叠的InGaN量子阱层和GaN量子垒层，P型电子阻挡层可以为掺杂Mg的AlGaN层，P型空穴提供层可以为掺杂Mg的GaN层，P型接触层可以为掺杂Mg的GaN层。
本发明实施例通过在未掺杂的GaN层和N型层之间设置应力释放层，应力释放层包括交替层叠的未掺杂的AlxGa1-xN层和SiN层，Al原子的半径较大，Si原子的半径较小，线性缺陷通过Al原子的伸展方向和通过Si原子的伸展方向完全不同，交替设置AlxGa1-xN层和SiN层可以不断改变GaN和蓝宝石之间晶格失配产生的线性缺陷的转向，破坏线性缺陷延伸到多量子阱层，而且AlxGa1-xN层和SiN层交替层叠形成超晶格结构，有利于应力的释放，改善外延片的翘曲，减小外延片的中心和边缘之间的温差，改善外延片的均匀性，尤其是大尺寸外延片的均匀性，推动大尺寸外延技术的发展。另外实验证明，SiN层中Si组分含量沿外延片的层叠方向线性增大、线性减小、逐层增大、逐层减小，先逐层增大再逐层减小或者先逐层减小再逐层增大时，不仅可以降低外延片的正向电压，而且可以提高外延片的抗静电能力，提高了发光二极管的光电性能。
实施例二
本发明实施例提供了一种GaN基发光二极管的外延片的生长方法，适用于生长实施例一提供的外延片，参见图3，该生长方法包括：
步骤201：提供一蓝宝石衬底。
步骤202：在蓝宝石衬底上依次生长缓冲层、未掺杂的GaN层、应力释放层、N型层、多量子阱层、P型层。
在本实施例中，应力释放层包括交替层叠的未掺杂的AlxGa1-xN层和SiN层，0≤x＜1。SiN层中Si组分含量按照如下任一种方式变化：保持不变、沿外延片的层叠方向线性增大、沿外延片的层叠方向线性减小、单层保持不变且沿外延片的层叠方向逐层增大、单层保持不变且沿外延片的层叠方向逐层减小、单层保持不变且沿外延片的层叠方向先逐层增大再逐层减小、单层保持不变且沿外延片的层叠方向先逐层减小再逐层增大。
可选地，SiN层的生长温度与未掺杂的AlxGa1-xN层的生长温度可以相同，也可以不同。
可选地，SiN层的生长压力与未掺杂的AlxGa1-xN层的生长压力可以相同，也可以不同。
可选地，SiN层的厚度与未掺杂的AlxGa1-xN层的厚度可以相同，也可以不同。
可选地，AlxGa1-xN层中Al组分含量可以保持不变，也可以沿外延片的层叠方向变化。
可选地，P型层可以包括依次层叠在多量子阱层上的P型电子阻挡层、P型空穴提供层、P型接触层。
具体地，缓冲层可以为AlN层或者GaN层，N型层可以为掺杂Si的GaN层，多量子阱层可以包括交替层叠的InGaN量子阱层和GaN量子垒层，P型电子阻挡层可以为掺杂Mg的AlGaN层，P型空穴提供层可以为掺杂Mg的GaN层，P型接触层可以为掺杂Mg的GaN层。
本发明实施例通过在未掺杂的GaN层和N型层之间设置应力释放层，应力释放层包括交替层叠的未掺杂的AlxGa1-xN层和SiN层，Al原子的半径较大，Si原子的半径较小，线性缺陷通过Al原子的伸展方向和通过Si原子的伸展方向完全不同，交替设置AlxGa1-xN层和SiN层可以不断改变GaN和蓝宝石之间晶格失配产生的线性缺陷的转向，破坏线性缺陷延伸到多量子阱层，而且AlxGa1-xN层和SiN层交替层叠形成超晶格结构，有利于应力的释放，改善外延片的翘曲，减小外延片的中心和边缘之间的温差，改善外延片的均匀性，尤其是大尺寸外延片的均匀性，推动大尺寸外延技术的发展。另外实验证明，SiN层中Si组分含量沿外延片的层叠方向线性增大、线性减小、逐层增大、逐层减小，先逐层增大再逐层减小或者先逐层减小再逐层增大时，不仅可以降低外延片的正向电压，而且可以提高外延片的抗静电能力，提高了发光二极管的光电性能。
实施例三
本发明实施例提供了一种GaN基发光二极管的外延片的生长方法，是实施例一提供的生长方法的具体实现，实现时以高纯氢(H2)或氮气(N2)作为载气，以三甲基镓(TMGa)、三甲基铝(TMAl)、三甲基铟(TMIn)和氨气(NH3)分别作为Ga、Al、In和N源，用硅烷(SiH4)、二茂镁(Cp2Mg)分别作为N、P型掺杂剂。
具体地，参见图4，该生长方法包括：
步骤301：将衬底先升温到500℃，再升温到800℃并稳定30s，再升温到1000℃并稳定30s，再升温到1230℃并稳定10min，在纯氢气气氛下进行热处理。
需要说明的是，热处理的目的是清洁衬底表面。
步骤302：降低温度至630℃，沉积一层厚度为30nm的GaN层，形成缓冲层。
步骤303：先升温到800℃并稳定30s，再升温到1000℃并稳定30s，再升温到1255℃并稳定300s，生长2.5μm的未掺杂的GaN层。
步骤304：在未掺杂的GaN层上生长应力释放层。
在本实施例中，应力释放层包括交替层叠的未掺杂的AlxGa1-xN层和SiN层，0≤x＜1。SiN层中Si组分含量按照如下任一种方式变化：保持不变、沿外延片的层叠方向线性增大、沿外延片的层叠方向线性减小、单层保持不变且沿外延片的层叠方向逐层增大、单层保持不变且沿外延片的层叠方向逐层减小、单层保持不变且沿外延片的层叠方向先逐层增大再逐层减小、单层保持不变且沿外延片的层叠方向先逐层减小再逐层增大。
例如，在1295℃的温度和200mbar的压力下，生长厚度为10nm的AlxGa1-xN层；在1285℃的温度和133mbar的压力下，生长厚度为5nm的SiN层；……如此循环生长15层AlxGa1-xN层和15层SiN层。其中，AlxGa1-xN层中Al组分含量(即x)保持为0.15，SiN层中Si的流量从15ml/min逐层减小到0ml/min(SiN层中Si组分含量相应沿外延片的层叠方向线性减小)。
步骤305：在1285℃的温度下，生长厚度为2μm的掺杂Si的GaN层，形成N型层。
步骤306：交替生长9层InGaN量子阱层和9层GaN量子垒层，形成多量子阱层。
在本实施例中，InGaN量子阱层的厚度为3nm，InGaN量子阱层的生长温度为880℃；GaN量子垒层的厚度为12nm，GaN量子垒层的生长温度为985℃。
步骤307：在980℃的温度下，生长50nm的掺杂Mg的AlGaN层，形成P型电子阻挡层。
步骤308：在1090℃的温度下，生长200nm的生长掺杂Mg的GaN层，形成P型空穴提供层。
步骤309：在1120℃的温度下，生长10nm的生长掺杂Mg的GaN层，形成P型接触层。
本发明实施例通过在未掺杂的GaN层和N型层之间设置应力释放层，应力释放层包括交替层叠的未掺杂的AlxGa1-xN层和SiN层，Al原子的半径较大，Si原子的半径较小，线性缺陷通过Al原子的伸展方向和通过Si原子的伸展方向完全不同，交替设置AlxGa1-xN层和SiN层可以不断改变GaN和蓝宝石之间晶格失配产生的线性缺陷的转向，破坏线性缺陷延伸到多量子阱层，而且AlxGa1-xN层和SiN层交替层叠形成超晶格结构，有利于应力的释放，改善外延片的翘曲，减小外延片的中心和边缘之间的温差，改善外延片的均匀性，尤其是大尺寸外延片的均匀性，推动大尺寸外延技术的发展。另外实验证明，SiN层中Si组分含量沿外延片的层叠方向线性增大、线性减小、逐层增大、逐层减小，先逐层增大再逐层减小或者先逐层减小再逐层增大时，不仅可以降低外延片的正向电压，而且可以提高外延片的抗静电能力，提高了发光二极管的光电性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种GaN基发光二极管的外延片，所述外延片包括蓝宝石衬底、以及依次层叠在所述蓝宝石衬底上的缓冲层、未掺杂的GaN层、N型层、多量子阱层、P型层，其特征在于，所述外延片还包括层叠在所述未掺杂的GaN层和所述N型层之间的应力释放层，所述应力释放层包括交替层叠的未掺杂的AlxGa1-xN层和SiN层，0＜x＜1，所述SiN层中Si组分含量按照如下任一种方式变化：保持不变、沿所述外延片的层叠方向线性增大、沿所述外延片的层叠方向线性减小、单层保持不变且沿所述外延片的层叠方向逐层增大、单层保持不变且沿所述外延片的层叠方向逐层减小、单层保持不变且沿所述外延片的层叠方向先逐层增大再逐层减小、单层保持不变且沿所述外延片的层叠方向先逐层减小再逐层增大。
2.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于，所述SiN层的厚度与所述未掺杂的AlxGa1-xN层的厚度相同或者不同。
3.根据权利要求1或2所述的外延片，其特征在于，所述AlxGa1-xN层中Al组分含量保持不变或者沿所述外延片的层叠方向变化。
4.根据权利要求1或2所述的外延片，其特征在于，所述P型层包括依次层叠在所述多量子阱层上的P型电子阻挡层、P型空穴提供层、P型接触层。
5.一种GaN基发光二极管的外延片的生长方法，其特征在于，所述生长方法包括：
提供一蓝宝石衬底；
在所述蓝宝石衬底上依次生长缓冲层、未掺杂的GaN层、应力释放层、N型层、多量子阱层、P型层；
其中，所述应力释放层包括交替层叠的未掺杂的AlxGa1-xN层和SiN层，0＜x＜1，所述SiN层中Si组分含量按照如下任一种方式变化：保持不变、沿所述外延片的层叠方向线性增大、沿所述外延片的层叠方向线性减小、单层保持不变且沿所述外延片的层叠方向逐层增大、单层保持不变且沿所述外延片的层叠方向逐层减小、单层保持不变且沿所述外延片的层叠方向先逐层增大再逐层减小、单层保持不变且沿所述外延片的层叠方向先逐层减小再逐层增大。
6.根据权利要求5所述的生长方法，其特征在于，所述SiN层的生长温度与所述未掺杂的AlxGa1-xN层的生长温度相同或者不同。
7.根据权利要求5或6所述的生长方法，其特征在于，所述SiN层的生长压力与所述未掺杂的AlxGa1-xN层的生长压力相同或者不同。
8.根据权利要求5或6所述的生长方法，其特征在于，所述SiN层的厚度与所述未掺杂的AlxGa1-xN层的厚度相同或者不同。
9.根据权利要求5或6所述的生长方法，其特征在于，所述AlxGa1-xN层中Al组分含量保持不变或者沿所述外延片的层叠方向变化。
10.根据权利要求5或6所述的生长方法，其特征在于，所述P型层包括依次层叠在所述多量子阱层上的P型电子阻挡层、P型空穴提供层、P型接触层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611057880.1A CN106653971B (zh) | 2016-11-26 | 2016-11-26 | 一种GaN基发光二极管的外延片及其生长方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611057880.1A CN106653971B (zh) | 2016-11-26 | 2016-11-26 | 一种GaN基发光二极管的外延片及其生长方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106653971A CN106653971A (zh) | 2017-05-10 |
| CN106653971B true CN106653971B (zh) | 2018-10-12 |
Family
ID=58811587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611057880.1A Active CN106653971B (zh) | 2016-11-26 | 2016-11-26 | 一种GaN基发光二极管的外延片及其生长方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106653971B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108767079B (zh) * | 2018-05-31 | 2020-05-22 | 扬州乾照光电有限公司 | 基于石墨烯衬底的led外延结构及生长方法和led |
| CN109786526B (zh) * | 2018-12-26 | 2020-04-14 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 一种发光二极管外延片及其制造方法 |
| CN111341891B (zh) * | 2020-03-09 | 2021-07-09 | 江西新正耀光学研究院有限公司 | 紫外led外延结构及其制备方法 |
| CN112289900B (zh) * | 2020-09-16 | 2021-10-08 | 华灿光电(苏州）有限公司 | 紫外发光二极管外延片及其制备方法 |
| CN112582508B (zh) * | 2020-11-17 | 2022-03-18 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 发光二极管的外延片及其制备方法 |
| CN115295701B (zh) * | 2022-09-29 | 2022-12-30 | 江西兆驰半导体有限公司 | 硅基氮化镓铝外延片及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100665301B1 (ko) * | 2005-06-30 | 2007-01-04 | 서울옵토디바이스주식회사 | 고효율 발광소자 |
| CN102969419A (zh) * | 2012-12-24 | 2013-03-13 | 厦门大学 | 一种弱极性面上氮化镓基发光二极管外延片及其制备方法 |
| CN105742428A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-07-06 | 华灿光电(苏州）有限公司 | 一种发光二极管外延片及其制备方法 |
| CN106601882A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-04-26 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 一种发光二极管的外延片及其制造方法 |
-
2016
- 2016-11-26 CN CN201611057880.1A patent/CN106653971B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100665301B1 (ko) * | 2005-06-30 | 2007-01-04 | 서울옵토디바이스주식회사 | 고효율 발광소자 |
| CN102969419A (zh) * | 2012-12-24 | 2013-03-13 | 厦门大学 | 一种弱极性面上氮化镓基发光二极管外延片及其制备方法 |
| CN105742428A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-07-06 | 华灿光电(苏州）有限公司 | 一种发光二极管外延片及其制备方法 |
| CN106601882A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-04-26 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 一种发光二极管的外延片及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106653971A (zh) | 2017-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106784216A (zh) | 一种GaN基发光二极管的外延片及其生长方法 | |
| CN106653971B (zh) | 一种GaN基发光二极管的外延片及其生长方法 | |
| CN106057988B (zh) | 一种GaN基发光二极管的外延片的制备方法 | |
| CN103730557B (zh) | 一种具有新型的p型电子阻挡层结构的发光二极管的生长方法 | |
| CN106098871B (zh) | 一种发光二极管外延片的制备方法 | |
| CN106229390B (zh) | 一种GaN基发光二极管芯片的生长方法 | |
| CN106711295B (zh) | 一种GaN基发光二极管外延片的生长方法 | |
| CN116190519B (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法、led | |
| CN106159052B (zh) | 一种发光二极管外延片及其制造方法 | |
| CN106653970A (zh) | 一种发光二极管的外延片及其生长方法 | |
| CN114883462B (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法 | |
| CN117393667B (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法、led | |
| CN116230823A (zh) | 一种高效发光二极管外延片及制备方法 | |
| CN117476827A (zh) | 一种低接触电阻的发光二极管的外延片及其制备方法 | |
| CN106848017B (zh) | 一种GaN基发光二极管的外延片及其生长方法 | |
| CN113571616B (zh) | AlGaN基深紫外发光二极管的外延片及其制备方法 | |
| CN106229397A (zh) | 一种发光二极管外延片的生长方法 | |
| WO2019149095A1 (zh) | 一种GaN基LED外延结构及其制备方法 | |
| CN106711296B (zh) | 一种绿光发光二极管的外延片及其生长方法 | |
| CN103996766A (zh) | 氮化镓基发光二极管及其制备方法 | |
| CN106711297A (zh) | 一种GaN基发光二极管外延片的生长方法 | |
| CN107134517A (zh) | 一种led外延生长方法 | |
| CN116885067A (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法 | |
| CN106206869B (zh) | 一种GaN基发光二极管外延片的生长方法 | |
| CN116682914A (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管外延片 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |