一種氮化鎵基發(fā)光二極管外延片的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種氮化鎵基發(fā)光二極管外延片，它屬于發(fā)光二極管【技術(shù)領(lǐng)域】。它包括襯底，以及從下至上依次外延生長于所述襯底之上的緩沖層、非摻雜u型GaN層、n型GaN層、InGaN/GaN多量子阱有源發(fā)光層、p型AlGaN層、p型GaN層、無摻雜AlxInyGa(1-x-y)N層和p型接觸層，所述無摻雜AlxInyGa(1-x-y)N層中x與y均大于0且x與y之和小于1。本實(shí)用新型用于制造藍(lán)光發(fā)光二極管，它可以抑制金屬電極下方的載流子的輸運(yùn)和復(fù)合發(fā)光，提高對電子的阻擋作用，使載流子更多的擴(kuò)散至發(fā)光二極管的表面并形成輻射復(fù)合發(fā)光，從而避免有源層發(fā)出的光被金屬電極遮擋或吸收，提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率。
【專利說明】一種氮化鎵基發(fā)光二極管外延片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及發(fā)光二極管【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 半導(dǎo)體發(fā)光二極管是一種把電能轉(zhuǎn)化為光能的發(fā)光器件，它包括包括外延片以及 設(shè)置于外延片之上的電極，被廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中。在發(fā)光二極管【技術(shù)領(lǐng)域】中，發(fā) 光二極管的發(fā)光效率始終是人們關(guān)心的重大問題，而發(fā)光二極管外延片的結(jié)構(gòu)則是解決該 問題的關(guān)鍵所在。
[0003] 氮化鎵基發(fā)光二極管是一種發(fā)射藍(lán)光的發(fā)光二極管，它的外延片包括襯底，以及 從下至上依次外延生長于襯底之上的緩沖層、非摻雜u型GaN層、η型GaN層、InGaN/GaN多 量子阱有源發(fā)光層、P型AlGaN電子阻擋層、p型GaN層和接觸層。它的發(fā)光原理在于，外延 片上有利用光刻方法制作出的圖形化的金屬η電極和p電極，電流由金屬電極注入多量子 阱有源發(fā)光層，從而激發(fā)電子躍遷并發(fā)光。為了避免有源層發(fā)出的光被金屬電極遮擋或吸 收，在多量子阱有源發(fā)光層上通常設(shè)有電子阻擋層。但是，傳統(tǒng)技術(shù)中的電子阻擋層對電子 的阻擋效果有限，不能很好地解決金屬電極下方載流子的輸運(yùn)和復(fù)合發(fā)光問題。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種氮化鎵基發(fā) 光二極管外延片，它可以抑制金屬電極下方的載流子的輸運(yùn)和復(fù)合發(fā)光，提高對電子的阻 擋作用，從而提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：一種氮化鎵基發(fā)光二極 管外延片，其特征在于：它包括襯底，以及從下至上依次外延生長于襯底之上的緩沖層、非 摻雜u型GaN層、η型GaN層、InGaN/GaN多量子阱有源發(fā)光層、ρ型AlGaN層、ρ型GaN層、 無摻雜AlxInyGa(1_x_y)N層和p型接觸層，其中無摻雜Al xInyGa(1_x_y)N層中X與y均大于0且 X與y之和小于1。
[0006] 作為優(yōu)選，襯底為藍(lán)寶石襯底。
[0007] 作為優(yōu)選，緩沖層為GaN緩沖層。
[0008] 作為優(yōu)選，ρ型接觸層為Mg摻雜的InGaN層。
[0009] 作為優(yōu)選，無摻雜AlxInyGa(1_ x_y)N層的厚度不小于10nm并且不大于30nm。
[0010] 采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本實(shí)用新型可以抑制金屬電極下方的 載流子的輸運(yùn)和復(fù)合發(fā)光，提高對電子的阻擋作用，使載流子更多的擴(kuò)散至發(fā)光二極管的 表面并形成輻射復(fù)合發(fā)光，從而避免有源層發(fā)出的光被金屬電極遮擋或吸收，提高發(fā)光二 極管的發(fā)光效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖中：1、襯底；2、緩沖層；3、非摻雜u型GaN層；4、n型GaN層；5、InGaN/GaN多量 子阱有源發(fā)光層；6、p型AlGaN層；7、p型GaN層；8、無摻雜AlxInyGa (1_x_y)N層；9、p型接觸 層。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0014] 如圖1，一種氮化鎵基發(fā)光二極管外延片，它在藍(lán)寶石襯底1上以從下至上的順序 依次外延生長緩沖層2、非摻雜u型GaN層3、η型GaN層4、InGaN/GaN多量子阱有源發(fā)光 層5、p型AlGaN層6、p型GaN層7、無摻雜AlxInyGa(1_ x_y)N層8和p型接觸層9。具體步驟 為：
[0015] 1、高溫烘烤藍(lán)寶石襯底1 ;
[0016] 2、緩沖層2 :生長厚度不小于20nm并且不大于50nm的非摻雜多結(jié)晶型GaN ;
[0017] 3、非摻雜u型GaN層3 :生長厚度不小于0. 5微米并且不大于5微米的單晶GaN 層；
[0018] 4、n型GaN層4 :生長Si摻雜的η型單晶GaN層，厚度不小于0. 5微米并且不大于 5微米；
[0019] 5、InGaN/GaN多量子阱有源發(fā)光層5 :InGaN和GaN交替生長得到多量子阱層，其 中GaN層的厚度為不小于10nm并且不大于20nm，InGaN層的厚度為不小于lnm并且不大于 2nm ；
[0020] 6、p型AlGaN層6 :生長Mg摻雜的p型單晶AlGaN層，厚度不小于10nm并且不大 于 50nm ;
[0021] 7、p型GaN層7 :生長Mg摻雜的p型單晶GaN層，厚度不小于lOOnm并且不大于 lOOOnm ；
[0022] 8、無慘雜 AlxInyGau_x_y；)N 層 8 :生長無慘雜 AlxInyGau_x_y；)N 層，其厚度為 20nm，且 x=0. 2, y=0. 1 ；
[0023] 9、p型接觸層9 :生長Mg摻雜的InGaN層。
[0024] 本技術(shù)方案生產(chǎn)的外延片用于制造藍(lán)光發(fā)光二極管，它可以抑制金屬電極下方的 載流子的輸運(yùn)和復(fù)合發(fā)光，提高對電子的阻擋作用，使載流子更多的擴(kuò)散至發(fā)光二極管的 表面并形成輻射復(fù)合發(fā)光，從而避免有源層發(fā)出的光被金屬電極遮擋或吸收，提高發(fā)光二 極管的發(fā)光效率。
【權(quán)利要求】
1. 一種氮化鎵基發(fā)光二極管外延片，其特征在于：它包括襯底（1)，以及從下至上依次 外延生長于所述襯底之上的緩沖層（2)、非摻雜u型GaN層（3)、n型GaN層（4)、InGaN/GaN 多量子阱有源發(fā)光層（5)、p型AlGaN層（6)、p型GaN層（7)、無摻雜AlxInyGa (1_x_y)N層（8) 和P型接觸層（9)，所述無摻雜AlxInyGa(1_x_ y)N層（8)中X與y均大于0且X與y之和小于 1〇
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮化鎵基發(fā)光二極管外延片，其特征在于所述襯底（1) 為藍(lán)寶石襯底。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮化鎵基發(fā)光二極管外延片，其特征在于所述緩沖層 (2)為GaN緩沖層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮化鎵基發(fā)光二極管外延片，其特征在于所述p型接觸 層（9)為Mg摻雜的InGaN層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮化鎵基發(fā)光二極管外延片，其特征在于所述無摻雜 AlxInyGa(1_x_y)N層（8)的厚度不小于10nm并且不大于30nm。
【文檔編號】H01L33/14GK203850330SQ201420217921
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】范巧溫, 白欣嬌, 潘鵬, 王愛民, 王波, 汪靈, 周曉龍, 許彥旗, 孟彥超 申請人:同輝電子科技股份有限公司