本實(shí)用新型屬于發(fā)光二極管的外延技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于倒裝的LED芯片的外延片的制備技術(shù)。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，高亮度四元系A(chǔ)lGaInP發(fā)光二極管具有耗電低、發(fā)光效率高、壽命長(zhǎng)、體積小、成本低等特點(diǎn)，因此在照明以及光纖通信系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。四元系（Al_xGa_1-x）_0.5In_0.5P 材料體系可與GaAs襯底晶格匹配且隨Al組分的變化，直接帶隙可從1.9cV變化到2.3cv，波長(zhǎng)從560nm到650nm，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)從綠色到紅色發(fā)光?；谒脑担ˋl_xGa_1-x）_0.5In_0.5P 材料體系的LED的發(fā)光效率的提升，有多種方法。采用倒裝結(jié)構(gòu)可以極大地提高LED亮度，但是，倒裝外延結(jié)構(gòu)中n面和p面的電流擴(kuò)展能力的優(yōu)劣會(huì)極大影響LED外延結(jié)構(gòu)的發(fā)光效率及良率。

基于此，有必要采用一種全新的電流擴(kuò)展方法，來(lái)提升現(xiàn)有AlGaInP基倒裝LED 外延結(jié)構(gòu)發(fā)光效率、光電性能、以及良率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的是提出一種可提升AlGaInP基倒裝LED 外延結(jié)構(gòu)發(fā)光效率、光電性能、以及良率的LED芯片的外延片。

本實(shí)用新型在襯底的同一側(cè)設(shè)置n-GaAs緩沖層、n-（Al_xGa_1-x）_0.5In_0.5P腐蝕截止層、n-GaAs接觸層、n-（Al_xGa_1-x）_0.5In_0.5P粗化層、n-（Al_xGa_1-x）_0.5In_0.5P電流擴(kuò)展層、n型超晶格層、n-InAlP限制層、有源層、p-InAlP限制層、p型超晶格層和p-GaP窗口層，所述n型超晶格層由周期交替設(shè)置的勢(shì)阱層和勢(shì)壘層組成，所述p型超晶格層由周期交替設(shè)置的勢(shì)阱層和勢(shì)壘層組成。

本實(shí)用新型在電流擴(kuò)展層與n-AlInP限制層之間設(shè)置n型超晶格插入層，在p-AlInP限制層與p-GaP窗口層之間設(shè)置p型超晶格插入層，提升n面與p面的電流擴(kuò)展能力，提高現(xiàn)有AlGaInP基倒裝LED 外延結(jié)構(gòu)發(fā)光效率、光電性能、以及良率。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：p型超晶格層對(duì)載流子的遷移會(huì)起到一定的緩沖作用，勢(shì)阱層將產(chǎn)生和束縛大量空穴，形成二維空穴高密態(tài)；勢(shì)壘層會(huì)阻礙空穴的逃逸，提高空穴的橫向分布，阻擋電子外溢，增加空穴的注入效率，提高電子和空穴的復(fù)合幾率，提高器件亮度，此外，p型超晶格層自身存在一定的隧道效應(yīng)，因而不會(huì)導(dǎo)致正向電壓的明顯升高，同時(shí)，p型超晶格的多層結(jié)構(gòu)可以減少p-AlInP限制層與P-GaP窗口層之間的晶格失配度，有效減小了P-GaP窗口層的位錯(cuò)密度。

同樣，n型超晶格層可有效提高電子在n -（Al_xGa_1-x）_0.5In_0.5P電流擴(kuò)展層的橫向運(yùn)動(dòng)（即有效增強(qiáng)了n -（Al_xGa_1-x）_0.5In_0.5P電流擴(kuò)展層的電流擴(kuò)展能力），進(jìn)而有效提高了AlGaInP外延結(jié)構(gòu)的發(fā)光效率。

綜上所述，本實(shí)用新型產(chǎn)品可有效提升AlGaInP基倒裝LED 外延結(jié)構(gòu)發(fā)光效率、光電性能、以及良率。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型所述n型超晶格層的勢(shì)阱層和勢(shì)壘層的交替周期數(shù)為3～15，單個(gè)周期勢(shì)阱層和勢(shì)壘層的總厚度為5nm～20nm。該設(shè)置可使用MOCVD一次性外延生長(zhǎng)，工藝簡(jiǎn)單，且可取得較為理想的效果，同時(shí)也可避免層數(shù)過(guò)多而增加生產(chǎn)成本。

所述p型超晶格層的勢(shì)阱層和勢(shì)壘層的交替周期數(shù)為3～15，單個(gè)周期勢(shì)阱層和勢(shì)壘層的總厚度為5nm～20nm。該設(shè)置可使用MOCVD一次性外延生長(zhǎng)，工藝簡(jiǎn)單，且可取得較為理想的效果，同時(shí)也可避免層數(shù)過(guò)多而增加生產(chǎn)成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型中n型超晶格層的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型中p型超晶格層的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

一、制備工藝：

如圖1所示，采用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（MOCVD）的方法，在n-GaAs襯底1上由下至上外延生長(zhǎng)n-GaAs緩沖層2，n-（Al_xGa_1-x）_0.5In_0.5P腐蝕截止層3，n-GaAs接觸層4，n-（Al_xGa_1-x）_0.5In_0.5P粗化層5，n-（Al_xGa_1-x）_0.5In_0.5P電流擴(kuò)展層6，n型超晶格層7，n-InAlP限制層8，有源層9，p-InAlP限制層10，p型超晶格層11，p-GaP窗口層。

其中，n型超晶格層7由n-(Al_xGa_1-x)_0.5In_0.5P勢(shì)阱層和n-(Al_yGa_1-y)_0.5In_0.5P勢(shì)壘層周期交替生長(zhǎng)形成，0.4＜x＜1，0.4＜y≤1，且x＜y。n型超晶格層中勢(shì)阱層和勢(shì)壘層的交替周期數(shù)為3～15，在生長(zhǎng)n型超晶格層時(shí)，采用Si₂H₆作為摻雜源。n型超晶格層的單個(gè)周期超晶格的厚度為5nm～20nm。

p型超晶格層11由p-(Al_xGa_1-x)_0.5In_0.5P勢(shì)阱層和p-(Al_yGa_1-y)_0.5In_0.5P勢(shì)壘層周期交替生長(zhǎng)形成，0.4＜x＜1，0.4＜y≤1，且x＜y。p型超晶格層中勢(shì)阱層和勢(shì)壘層的交替周期數(shù)為3～15，在生長(zhǎng)p型超晶格層時(shí)，采用Cp₂Mg作為摻雜源。p型超晶格層的單個(gè)周期超晶格的厚度為5nm～20nm。

在制作p-GaP窗口層時(shí)，以Mg作為摻雜元素，先后制作形成p-GaP厚層12和p-GaP表層13。

二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

如圖1所示，在n-GaAs襯底1的同一側(cè)依次外延生長(zhǎng)有n-GaAs緩沖層2、n-（Al_xGa_1-x）_0.5In_0.5P腐蝕截止層3、n-GaAs接觸層4、n-（Al_xGa_1-x）_0.5In_0.5P粗化層5、n-（Al_xGa_1-x）_0.5In_0.5P電流擴(kuò)展層6、n型超晶格層7、n-InAlP限制層8、有源層9、p-InAlP限制層10、p型超晶格層11和由p-GaP厚層12和p-GaP表層13構(gòu)成的p-GaP窗口層。

如圖2所示，n型超晶格層由周期交替設(shè)置的勢(shì)阱層7-1和勢(shì)壘層7-2組成。

圖3所示，p型超晶格層由周期交替設(shè)置的勢(shì)阱層11-1和勢(shì)壘層11-2組成。