本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種發(fā)光二極管外延片。
背景技術(shù):
半導(dǎo)體發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,簡(jiǎn)稱LED)具有高效節(jié)能、綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),在交通指示、戶外全色顯示等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。GaN基材料包括InGaN、GaN、AlGaN、AlInGaN合金,具有禁帶寬度大、電子漂移速度不易飽和、擊穿場(chǎng)強(qiáng)大、介電常數(shù)小、導(dǎo)熱性能好、耐高溫、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn),是LED的優(yōu)良材料。
GaN材料絕大多數(shù)生長(zhǎng)在藍(lán)寶石襯底上,GaN基材料與藍(lán)寶石襯底之間有較大的晶格失配度和較大的熱膨脹系數(shù)差異,導(dǎo)致GaN外延層內(nèi)產(chǎn)生高密度的缺陷。為了減少GaN外延材料的位錯(cuò)密度,會(huì)先對(duì)藍(lán)寶石襯底進(jìn)行刻蝕,在藍(lán)寶石襯底上形成若干尺寸相同的凸塊,再在形成有凸塊的藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)GaN材料。
在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
GaN材料的生長(zhǎng)過程中,藍(lán)寶石襯底通過設(shè)置在其邊緣的載具懸在托盤的上方上,熱量從托盤傳遞到藍(lán)寶石襯底上。由于藍(lán)寶石襯底的邊緣經(jīng)過載具與托盤接觸,藍(lán)寶石襯底的中心經(jīng)過空氣與托盤接觸,因此藍(lán)寶石襯底的邊緣溫度會(huì)高于藍(lán)寶石襯底的中心溫度,造成LED的發(fā)光波長(zhǎng)不均勻,影響LED的良率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)LED的發(fā)光波長(zhǎng)不均勻的問題,本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管外延片。所述技術(shù)方案如下:
本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管外延片,所述發(fā)光二極管外延片包括藍(lán)寶石襯底、以及依次層疊在所述藍(lán)寶石襯底上的緩沖層、非摻雜GaN層、N型GaN層、應(yīng)力釋放層、發(fā)光層、P型電子阻擋層、P型GaN層,所述藍(lán)寶石襯底上設(shè)有若干凸起,所述藍(lán)寶石襯底的中心設(shè)置的凸起的尺寸與所述藍(lán)寶石襯底的邊緣設(shè)置的凸起的尺寸不同。
可選地,所述凸起的尺寸包括所述凸起的底面寬度、所述凸起的高度、所述凸起的彎曲值,所述凸起的彎曲值為所述凸起的頂點(diǎn)和所述凸起的底面邊緣的連線與所述凸起的圓弧頂點(diǎn)的間距。
優(yōu)選地,所述凸起的底面寬度為2.6~2.9μm,所述凸起的高度為1.6~1.9μm,所述凸起的彎曲值為100~200nm。
可選地,所述藍(lán)寶石襯底的中心與所述藍(lán)寶石襯底的邊緣的長(zhǎng)度比為1:1~1:20。
優(yōu)選地,所述藍(lán)寶石襯底的中心設(shè)置的凸起的尺寸與所述藍(lán)寶石襯底的邊緣設(shè)置的凸起的尺寸的差值比例為5%~50%。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
通過在藍(lán)寶石襯底上設(shè)置若干凸起,藍(lán)寶石襯底的中心設(shè)置的凸起的尺寸與藍(lán)寶石襯底的邊緣設(shè)置的凸起的尺寸不同,對(duì)藍(lán)寶石襯底的邊緣上生長(zhǎng)的GaN材料和藍(lán)寶石襯底的中心上生長(zhǎng)的GaN材料產(chǎn)生不同的作用力,影響壘晶的質(zhì)量和內(nèi)部應(yīng)力的釋放,可以緩解由于藍(lán)寶石襯底的邊緣溫度會(huì)高于藍(lán)寶石襯底的中心溫度而造成LED的發(fā)光波長(zhǎng)不均勻的情況,提高LED的良率。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種發(fā)光二極管外延片的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的凸起的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
實(shí)施例
本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管外延片,參見圖1,該發(fā)光二極管外延片包括藍(lán)寶石襯底1、以及依次層疊在藍(lán)寶石襯底1上的緩沖層2、非摻雜GaN層3、N型GaN層4、應(yīng)力釋放層5、發(fā)光層6、P型電子阻擋層7、P型GaN層8。
在本實(shí)施例中,如圖1所示,藍(lán)寶石襯底1上設(shè)有若干凸起,藍(lán)寶石襯底1的中心11設(shè)置的凸起10a的尺寸與藍(lán)寶石襯底1的邊緣12設(shè)置的凸起10b的尺寸不同。
優(yōu)選地,藍(lán)寶石襯底1的中心11設(shè)置的凸起10a的尺寸可以小于藍(lán)寶石襯底1的邊緣12設(shè)置的凸起10b的尺寸。
可選地,參見圖2,凸起的尺寸可以包括凸起的底面寬度D、凸起的高度H、凸起的彎曲值R,凸起的彎曲值為凸起的頂點(diǎn)和凸起的底面邊緣的連線與凸起的圓弧頂點(diǎn)的間距。
優(yōu)選地,凸起的底面寬度可以為2.6~2.9μm,凸起的高度可以為1.6~1.9μm,凸起的彎曲值可以為100~200nm。例如,藍(lán)寶石襯底1的中心11設(shè)置的凸起10a的底面寬度為2.7~2.75μm,高度為1.7~1.75μm,彎曲值為240nm;藍(lán)寶石襯底1的邊緣12設(shè)置的凸起10b的底面寬度為2.7~2.75μm,高度為1.65~1.7μm,彎曲值為200nm。
可選地,如圖1所示,藍(lán)寶石襯底1的中心11與藍(lán)寶石襯底1的邊緣12的長(zhǎng)度比可以為1:1~1:20。例如,藍(lán)寶石襯底1的中心11與藍(lán)寶石襯底1的邊緣12的長(zhǎng)度比為9:1。
可選地,藍(lán)寶石襯底1的中心11設(shè)置的凸起10a的尺寸與藍(lán)寶石襯底1的邊緣12設(shè)置的凸起10b的尺寸的差值比例可以為5%~50%。例如,藍(lán)寶石襯底1的中心11設(shè)置的凸起10a的彎曲值為240nm,藍(lán)寶石襯底1的邊緣12設(shè)置的凸起10b的彎曲值為200nm,差值比例為(240nm-200nm)/240nm≈17%。
在本實(shí)施例中,緩沖層2為GaN層,應(yīng)力釋放層5交替層疊的InGaN層和GaN層,發(fā)光層6包括交替層疊的InGaN量子阱層和GaN量子壘層,P型電子阻擋層7為P型AlGaN層。
本實(shí)用新型實(shí)施例通過在藍(lán)寶石襯底上設(shè)置若干凸起,藍(lán)寶石襯底的中心設(shè)置的凸起的尺寸與藍(lán)寶石襯底的邊緣設(shè)置的凸起的尺寸不同,對(duì)藍(lán)寶石襯底的邊緣上生長(zhǎng)的GaN材料和藍(lán)寶石襯底的中心上生長(zhǎng)的GaN材料產(chǎn)生不同的作用力,影響壘晶的質(zhì)量和內(nèi)部應(yīng)力的釋放,可以緩解由于藍(lán)寶石襯底的邊緣溫度會(huì)高于藍(lán)寶石襯底的中心溫度而造成LED的發(fā)光波長(zhǎng)不均勻的情況,提高LED的良率。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。