本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種氮化鎵基發(fā)光二極管的外延片及其制備方法。
背景技術(shù):
發(fā)光二極管(英文:lightemittingdiode,簡(jiǎn)稱:led)是一種能夠?qū)㈦娔苡行мD(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體器件,目前l(fā)ed包括氮化鎵基led和鋁鎵銦磷基led,其中氮化鎵基led受到越來(lái)越多的關(guān)注和研究。
氮化鎵基led的外延片包括藍(lán)寶石襯底、以及依次層疊在藍(lán)寶石襯底上的氮化鎵緩沖層、未摻雜氮化鎵層、n型氮化鎵層、多量子阱層(英文:multiplequantumwell,簡(jiǎn)稱:mqw)、p型鋁鎵氮層和p型氮化鎵層。當(dāng)有電流通過(guò)氮化鎵基led時(shí),n型氮化鎵層的電子和p型氮化鎵層的空穴進(jìn)入多量子阱層復(fù)合發(fā)光。
在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題:
多量子阱層發(fā)出的光會(huì)由各個(gè)方向射出led,但藍(lán)寶石襯底在led中是固定在底座上的,多量子阱層向藍(lán)寶石襯底方向射出的光基本上都被底座吸收而白白浪費(fèi)掉,造成led的發(fā)光效率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中基座吸收向藍(lán)寶石襯底射出光,造成發(fā)光二極管的發(fā)光效率低的問(wèn)題,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種氮化鎵基發(fā)光二極管的外延片及其制備方法。所述技術(shù)方案如下:
一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種氮化鎵基發(fā)光二極管的外延片,所述外延片包括藍(lán)寶石襯底、以及依次層疊在所述藍(lán)寶石襯底上的氮化鎵緩沖層、未摻雜氮化鎵層、n型氮化鎵層、多量子阱層、p型鋁鎵氮層和p型氮化鎵層,所述n型氮化鎵層包括n型氮化鎵層本體和多個(gè)凸起,所述n型氮化鎵層本體為柱體結(jié)構(gòu),所述n型氮化鎵層本體的底面設(shè)置在所述未摻雜氮化鎵層上,所述多個(gè)凸起以陣列方式布置在所述n型氮化鎵層本體的頂面上;所述多量子阱層包括多量子阱層本體和填充部分,所述填充部分設(shè)置在所述多個(gè)凸起之間露出的所述n型氮化鎵層本體上并將所述多個(gè)凸起之間的空間填滿,所述填充部分和所述多個(gè)凸起組成柱體結(jié)構(gòu),所述多量子阱層本體為柱體結(jié)構(gòu),所述多量子阱層本體設(shè)置在所述填充部分和所述多個(gè)凸起組成的柱體結(jié)構(gòu)上。
可選地,所述凸起為柱體或椎體。
可選地,所述凸起的高度為50~300nm。
可選地,所述凸起與所述n型氮化鎵層本體接觸的部分上的兩點(diǎn)之間的最遠(yuǎn)距離為100~350nm。
可選地,兩個(gè)所述凸起之間的最近距離為2~4μm。
另一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種氮化鎵基發(fā)光二極管的外延片的制備方法,所述制備方法包括:
在藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)氮化鎵緩沖層;
在所述氮化鎵緩沖層上生長(zhǎng)未摻雜氮化鎵層;
在所述未摻雜氮化鎵層上生長(zhǎng)一層n型摻雜的氮化鎵;
對(duì)所述n型摻雜的氮化鎵進(jìn)行圖形化,得到n型氮化鎵層,所述n型氮化鎵層包括n型氮化鎵層本體和多個(gè)凸起,所述n型氮化鎵層本體為柱體結(jié)構(gòu),所述n型氮化鎵層本體的底面設(shè)置在所述未摻雜氮化鎵層上,所述多個(gè)凸起以陣列方式布置在所述n型氮化鎵層本體的頂面上;
在所述n型氮化鎵層本體和所述多個(gè)凸起上生長(zhǎng)多量子阱層,所述多量子阱層包括多量子阱層本體和填充部分,所述填充部分設(shè)置在所述多個(gè)凸起之間露出的所述n型氮化鎵層本體上并將所述多個(gè)凸起之間的空間填滿,所述填充部分和所述多個(gè)凸起組成柱體結(jié)構(gòu),所述多量子阱層本體為柱體結(jié)構(gòu),所述多量子阱層本體設(shè)置在所述填充部分和所述多個(gè)凸起組成的柱體結(jié)構(gòu)上;
在所述多量子阱層本體上生長(zhǎng)p型鋁鎵氮層;
在所述p型鋁鎵氮層上生長(zhǎng)p型氮化鎵層。
可選地,所述凸起為柱體或椎體。
在本發(fā)明一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,當(dāng)所述凸起為柱體時(shí),所述對(duì)所述n型摻雜的氮化鎵進(jìn)行圖形化,得到n型氮化鎵層,包括:
將掩膜版設(shè)置在所述n型氮化鎵層上;
在所述掩膜版的保護(hù)下,采用干法刻蝕技術(shù)對(duì)所述n型摻雜的氮化鎵進(jìn)行圖形化,得到n型氮化鎵層。
在本發(fā)明另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,當(dāng)所述凸起為椎體時(shí),所述對(duì)所述n型摻雜的氮化鎵進(jìn)行圖形化,得到n型氮化鎵層,包括:
采用光刻技術(shù)在所述n型氮化鎵層上形成具有一定圖形的光刻膠;
在所述光刻膠的保護(hù)下,采用干法刻蝕技術(shù)對(duì)所述n型摻雜的氮化鎵進(jìn)行圖形化,得到n型氮化鎵層。
在本發(fā)明又一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,當(dāng)所述凸起為柱體時(shí),所述對(duì)所述n型摻雜的氮化鎵進(jìn)行圖形化,得到n型氮化鎵層,包括:
采用光刻技術(shù)在所述n型氮化鎵層上形成具有一定圖形的光刻膠;
在所述光刻膠的保護(hù)下,采用濕法刻蝕技術(shù)對(duì)所述n型摻雜的氮化鎵進(jìn)行圖形化,得到n型氮化鎵層。
本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是:
通過(guò)在n型氮化鎵層本體上以陣列形式布置多個(gè)凸起,再在多個(gè)凸起、以及多個(gè)凸起之間露出的n型氮化鎵層本體上設(shè)置多量子阱層,由于凸起上面(遠(yuǎn)離n型氮化鎵層的一面)和凸起側(cè)面晶體的晶向和位置不同,多量子阱層既生長(zhǎng)在凸起上面的極性面上,也生長(zhǎng)在凸起側(cè)面的半極性面和非極性面上,只有極性面上生長(zhǎng)的多量子阱層才有極化作用造成晶體缺陷,因此將部分多量子阱層從極性面上生長(zhǎng)替換為半極性面和非極性面上生長(zhǎng),可以提高晶體質(zhì)量,進(jìn)而利用此對(duì)晶體質(zhì)量的提高去彌補(bǔ)多量子阱層中銦含量增加對(duì)晶體質(zhì)量的不良影響,從而實(shí)現(xiàn)在保持晶體質(zhì)量的情況下增加多量子阱層中的銦含量,多量子阱層的組成材料和n型氮化鎵層的組成材料之間相差更遠(yuǎn),多量子阱層的折射率和n型氮化鎵層的折射率之間的差值隨之增大,有利于朝向藍(lán)寶石襯底方向射出的光在多量子阱層和n型氮化鎵層的交界面上發(fā)生全反射,從而減小朝向藍(lán)寶石襯底方向射出的光,提高led的發(fā)光效率。而且在不降低晶體質(zhì)量的情況下增加多量子阱層中的銦含量,還可以提高多量子阱層中銦鎵氮量子阱和氮化鎵量子壘之間的能帶差,有利于氮化鎵量子壘將載流子束縛在銦鎵氮量子阱中進(jìn)行復(fù)合發(fā)光,進(jìn)一步提高led的發(fā)光效率。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(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(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)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是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種氮化鎵基發(fā)光二極管的外延片的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種氮化鎵基發(fā)光二極管的外延片的制備方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
實(shí)施例一
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種氮化鎵基發(fā)光二極管的外延片,參見(jiàn)圖1,該外延片包括藍(lán)寶石襯底1、以及依次層疊在藍(lán)寶石襯底1上的氮化鎵緩沖層2、未摻雜氮化鎵層3、n型氮化鎵層4、多量子阱層5、p型鋁鎵氮層6和p型氮化鎵層7。
在本實(shí)施例中,n型氮化鎵層4包括n型氮化鎵層本體41和多個(gè)凸起42,n型氮化鎵層本體41為柱體結(jié)構(gòu),n型氮化鎵層本體41的底面設(shè)置在未摻雜氮化鎵層3上,多個(gè)凸起42以陣列方式布置在n型氮化鎵層本體41的頂面上。多量子阱層5包括多量子阱層本體51和填充部分52,填充部分52設(shè)置在多個(gè)凸起42之間露出的n型氮化鎵層本體41上并將多個(gè)凸起42之間的空間填滿,填充部分52和多個(gè)凸起42組成柱體結(jié)構(gòu),多量子阱層本體51為柱體結(jié)構(gòu),多量子阱層本體51設(shè)置在填充部分52和多個(gè)凸起42組成的柱體結(jié)構(gòu)上。
其中,n型氮化鎵層本體的底面和頂面是按照外延片的層疊方向定義的,n型氮化鎵層本體的底面是n型氮化鎵層本體中與藍(lán)寶石襯底距離最近的表面,n型氮化鎵層本體的頂面是n型氮化鎵層本體中與藍(lán)寶石襯底距離最遠(yuǎn)的表面。
本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)在n型氮化鎵層本體上以陣列形式布置多個(gè)凸起,再在多個(gè)凸起、以及多個(gè)凸起之間露出的n型氮化鎵層本體上設(shè)置多量子阱層,由于凸起上面(遠(yuǎn)離n型氮化鎵層的一面)和凸起側(cè)面晶體的晶向和位置不同,多量子阱層既生長(zhǎng)在凸起上面的極性面上,也生長(zhǎng)在凸起側(cè)面的半極性面和非極性面上,只有極性面上生長(zhǎng)的多量子阱層才有極化作用造成晶體缺陷,因此將部分多量子阱層從極性面上生長(zhǎng)替換為半極性面和非極性面上生長(zhǎng),可以提高晶體質(zhì)量,進(jìn)而利用此對(duì)晶體質(zhì)量的提高去彌補(bǔ)多量子阱層中銦含量增加對(duì)晶體質(zhì)量的不良影響,從而實(shí)現(xiàn)在保持晶體質(zhì)量的情況下增加多量子阱層中的銦含量,多量子阱層的組成材料和n型氮化鎵層的組成材料之間相差更遠(yuǎn),多量子阱層的折射率和n型氮化鎵層的折射率之間的差值隨之增大,有利于朝向藍(lán)寶石襯底方向射出的光在多量子阱層和n型氮化鎵層的交界面上發(fā)生全反射,從而減小朝向藍(lán)寶石襯底方向射出的光,提高led的發(fā)光效率。而且在不降低晶體質(zhì)量的情況下增加多量子阱層中的銦含量,還可以提高多量子阱層中銦鎵氮量子阱和氮化鎵量子壘之間的能帶差,有利于氮化鎵量子壘將載流子束縛在銦鎵氮量子阱中進(jìn)行復(fù)合發(fā)光,進(jìn)一步提高led的發(fā)光效率。
可選地,凸起可以為柱體或椎體。將凸起設(shè)置為柱體或椎體,實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單方便。
具體地,柱體可以為圓柱或者棱柱,椎體可以為圓錐或者棱錐。
可選地,凸起的高度可以為50~300nm。若凸起的高度低于50nm,則n型氮化鎵層的表面近乎平面,無(wú)法達(dá)到提高led發(fā)光效率的效果;若凸起的高度高于300nm,則多量子阱層不能將凸起填平,多量子阱層的表面也有凸起,對(duì)p型氮化鎵層的生長(zhǎng)造成影響。其中,凸起的高度是指凸起上各點(diǎn)與n型氮化鎵層本體之間的最遠(yuǎn)距離。
優(yōu)選地,凸起的高度可以為175nm。
可選地,凸起與n型氮化鎵層本體接觸的部分上的兩點(diǎn)之間的最遠(yuǎn)距離可以為100~350nm。若凸起與n型氮化鎵層本體接觸的部分上的兩點(diǎn)之間的最遠(yuǎn)距離低于100nm,則凸起太小,n型氮化鎵層的表面近乎平面,無(wú)法達(dá)到提高led發(fā)光效率的效果;若凸起與n型氮化鎵層本體接觸的部分上的兩點(diǎn)之間的最遠(yuǎn)距離高于500nm,則凸起太大,n型氮化鎵層的表面也是近乎平面,無(wú)法達(dá)到提高發(fā)光效率的效果。其中,凸起與n型氮化鎵層本體接觸的部分上的兩點(diǎn)之間的最遠(yuǎn)距離是指凸起與n型氮化鎵層本體接觸的部分上距離最遠(yuǎn)的兩點(diǎn)之間的距離。
優(yōu)選地,凸起與n型氮化鎵層本體接觸的部分上的兩點(diǎn)之間的最遠(yuǎn)距離可以為225nm。
可選地,兩個(gè)凸起之間的最近距離可以為2~4μm。若兩個(gè)凸起之間的最近距離低于2μm,則凸起占用的面積太大,n型氮化鎵層的表面近乎平面,無(wú)法達(dá)到提高led發(fā)光效率的效果;若兩個(gè)凸起之間的最近距離高于4μm,則凸起占用的面積太小,n型氮化鎵層的表面也是近乎平面,無(wú)法達(dá)到提高發(fā)光效率的效果。其中,兩個(gè)凸起之間的最近距離是指距離最近的兩個(gè)凸起之間的距離。
優(yōu)選地,兩個(gè)凸起之間的最近距離可以為3μm。
具體地,藍(lán)寶石襯底可以采用[0001]晶向藍(lán)寶石。
可選地,氮化鎵緩沖層的厚度可以為15~35nm。
可選地,未摻雜氮化鎵層的厚度可以為1~5μm。
可選地,n型氮化鎵層的厚度可以為1~5μm。
可選地,n型氮化鎵層的摻雜濃度可以為1018~1019cm-3。
具體地,多量子阱層包括多個(gè)銦鎵氮量子阱和多個(gè)氮化鎵量子壘,多個(gè)銦鎵氮量子阱和多個(gè)氮化鎵量子壘交替層疊設(shè)置。
可選地,銦鎵氮量子阱的厚度可以為3nm,氮化鎵量子壘的厚度可以為9~20nm。
可選地,銦鎵氮量子阱和氮化鎵量子壘的層數(shù)相同,氮化鎵量子壘的層數(shù)可以為3~15層。
具體地,p型鋁鎵氮(algan)層可以為alxga1-xn層,0.1<x<0.5。
可選地,p型鋁鎵氮層的厚度可以為50~150nm。
可選地,p型氮化鎵層的厚度可以為105~500nm。
實(shí)施例二
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種氮化鎵基發(fā)光二極管的外延片的制備方法,適用于制備實(shí)施例一提供的外延片,參見(jiàn)圖2,該制備方法包括:
步驟200:控制溫度為1000~1200℃,將藍(lán)寶石襯底在氫氣氣氛中退火8分鐘,并進(jìn)行氮化處理。
可以理解地,步驟200可以起到清潔藍(lán)寶石襯底表面的作用。
在本實(shí)施例中,控制溫度、壓力均是指控制生長(zhǎng)外延片的反應(yīng)腔中的溫度、壓力,后文不再贅述。
在本實(shí)施例中,藍(lán)寶石襯底采用[0001]晶向藍(lán)寶石。
步驟201:控制溫度為400~600℃,壓力為400~600torr,在藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)氮化鎵緩沖層。
可選地,氮化鎵緩沖層的厚度可以為15~35nm。
可選地,在步驟201之后,該制備方法還可以包括:
控制溫度為1000~1200℃,壓力為400~600torr,持續(xù)時(shí)間為5~10分鐘,對(duì)氮化鎵緩沖層進(jìn)行原位退火處理。
步驟202:控制溫度為1000~1100℃,壓力為100~500torr,在氮化鎵緩沖層上生長(zhǎng)未摻雜氮化鎵層。
可選地,未摻雜氮化鎵層的厚度可以為1~5μm。
步驟203:控制溫度為1000~1200℃,壓力為100~500torr,在未摻雜氮化鎵層上生長(zhǎng)一層n型摻雜的氮化鎵。
可選地,n型摻雜的氮化鎵的厚度可以為1~5μm。
可選地,n型摻雜的氮化鎵中n型摻雜劑的摻雜濃度可以為1018~1019cm-3。
步驟204:對(duì)n型摻雜的氮化鎵進(jìn)行圖形化,得到n型氮化鎵層。
在本實(shí)施例中,n型氮化鎵層包括n型氮化鎵層本體和多個(gè)凸起,n型氮化鎵層本體為柱體結(jié)構(gòu),n型氮化鎵層本體的底面設(shè)置在未摻雜氮化鎵層上,多個(gè)凸起以陣列方式布置在n型氮化鎵層本體的頂面上。
可選地,凸起可以為柱體或椎體。
在本實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式中,當(dāng)凸起為柱體時(shí),該步驟204可以包括:
將掩膜版設(shè)置在n型氮化鎵層上;
在掩膜版的保護(hù)下,采用干法刻蝕技術(shù)對(duì)n型摻雜的氮化鎵進(jìn)行圖形化,得到n型氮化鎵層。
具體地,干法刻蝕可以為等離子體刻蝕技術(shù)。
在本實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中,當(dāng)凸起為椎體時(shí),該步驟204可以包括:
采用光刻技術(shù)在n型氮化鎵層上形成具有一定圖形的光刻膠;
在光刻膠的保護(hù)下,采用干法刻蝕技術(shù)對(duì)n型摻雜的氮化鎵進(jìn)行圖形化,得到n型氮化鎵層。
其中,在n型氮化鎵層上形成具有一定圖形光刻膠,該圖形的形狀與凸起的形狀和分布相對(duì)應(yīng)。
需要說(shuō)明的是,在光刻膠的保護(hù)下,采用干法刻蝕技術(shù)圖形化n型摻雜的氮化鎵時(shí),等離子體對(duì)n型摻雜的氮化鎵的刻蝕速率隨著深度的增加而降低,因此最后形成的凸起是錐體。
在本實(shí)施例的又一種實(shí)現(xiàn)方式中,當(dāng)凸起為柱體時(shí),該步驟204可以包括:
采用光刻技術(shù)在n型氮化鎵層上形成具有一定圖形的光刻膠;
在光刻膠的保護(hù)下,采用濕法刻蝕技術(shù)對(duì)n型摻雜的氮化鎵進(jìn)行圖形化,得到n型氮化鎵層。
可選地,凸起的高度可以為50~300nm。若凸起的高度低于50nm,則n型氮化鎵層的表面近乎平面,無(wú)法達(dá)到提高led發(fā)光效率的效果;若凸起的高度高于300nm,則多量子阱層不能將凸起填平,多量子阱層的表面也有凸起,對(duì)p型氮化鎵層的生長(zhǎng)造成影響。其中,凸起的高度是指凸起上各點(diǎn)與n型氮化鎵層本體之間的最遠(yuǎn)距離。
優(yōu)選地,凸起的高度可以為175nm。
可選地,凸起與n型氮化鎵層本體接觸的部分上的兩點(diǎn)之間的最遠(yuǎn)距離可以為100~350nm。若凸起與n型氮化鎵層本體接觸的部分上的兩點(diǎn)之間的最遠(yuǎn)距離低于100nm,則凸起太小,n型氮化鎵層的表面近乎平面,無(wú)法達(dá)到提高led發(fā)光效率的效果;若凸起與n型氮化鎵層本體接觸的部分上的兩點(diǎn)之間的最遠(yuǎn)距離高于500nm,則凸起太大,n型氮化鎵層的表面也是近乎平面,無(wú)法達(dá)到提高發(fā)光效率的效果。
優(yōu)選地,凸起與n型氮化鎵層本體接觸的部分上的兩點(diǎn)之間的最遠(yuǎn)距離可以為225nm。
可選地,兩個(gè)凸起之間的最近距離可以為2~4μm。若兩個(gè)凸起之間的最近距離低于2μm,則凸起占用的面積太大,n型氮化鎵層的表面近乎平面,無(wú)法達(dá)到提高led發(fā)光效率的效果;若兩個(gè)凸起之間的最近距離高于4μm,則凸起占用的面積太小,n型氮化鎵層的表面也是近乎平面,無(wú)法達(dá)到提高發(fā)光效率的效果。
優(yōu)選地,兩個(gè)凸起之間的最近距離可以為3μm。
步驟205:在n型氮化鎵層本體和多個(gè)凸起上生長(zhǎng)多量子阱層。
在n型氮化鎵層上依次生長(zhǎng)多量子阱層、p型鋁鎵氮層和p型氮化鎵層。
在本實(shí)施例中,多量子阱層包括多個(gè)銦鎵氮量子阱和多個(gè)氮化鎵量子壘,多個(gè)銦鎵氮量子阱和多個(gè)氮化鎵量子壘交替層疊設(shè)置。銦鎵氮量子阱的厚度可以為3nm,生長(zhǎng)溫度為720~829℃,生長(zhǎng)壓力為100~500torr;氮化鎵量子壘的厚度可以為9~20nm,生長(zhǎng)溫度為850~959℃,生長(zhǎng)壓力為100~500torr。銦鎵氮量子阱和氮化鎵量子壘的層數(shù)相同,氮化鎵量子壘的層數(shù)可以為3~15層。
步驟206:控制溫度為850~1080℃,壓力為200~500torr,在多量子阱層本體上生長(zhǎng)p型鋁鎵氮層。
具體地,p型鋁鎵氮(algan)層可以為alxga1-xn層,0.1<x<0.5。
可選地,p型鋁鎵氮層的厚度可以為50~150nm。
步驟207:控制溫度為750~1080℃,壓力為200~500torr,在p型鋁鎵氮層上生長(zhǎng)p型氮化鎵層。
可選地,p型氮化鎵層的厚度可以為105~500nm。
步驟208:控制溫度為650~850℃,持續(xù)時(shí)間為5~15分鐘,在氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行退火處理。
本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)在n型氮化鎵層本體上以陣列形式布置多個(gè)凸起,再在多個(gè)凸起、以及多個(gè)凸起之間露出的n型氮化鎵層本體上設(shè)置多量子阱層,由于凸起上面(遠(yuǎn)離n型氮化鎵層的一面)和凸起側(cè)面晶體的晶向和位置不同,多量子阱層既生長(zhǎng)在凸起上面的極性面上,也生長(zhǎng)在凸起側(cè)面的半極性面和非極性面上,只有極性面上生長(zhǎng)的多量子阱層才有極化作用造成晶體缺陷,因此將部分多量子阱層從極性面上生長(zhǎng)替換為半極性面和非極性面上生長(zhǎng),可以提高晶體質(zhì)量,進(jìn)而利用此對(duì)晶體質(zhì)量的提高去彌補(bǔ)多量子阱層中銦含量增加對(duì)晶體質(zhì)量的不良影響,從而實(shí)現(xiàn)在保持晶體質(zhì)量的情況下增加多量子阱層中的銦含量,多量子阱層的組成材料和n型氮化鎵層的組成材料之間相差更遠(yuǎn),多量子阱層的折射率和n型氮化鎵層的折射率之間的差值隨之增大,有利于朝向藍(lán)寶石襯底方向射出的光在多量子阱層和n型氮化鎵層的交界面上發(fā)生全反射,從而減小朝向藍(lán)寶石襯底方向射出的光,提高led的發(fā)光效率。而且在不降低晶體質(zhì)量的情況下增加多量子阱層中的銦含量,還可以提高多量子阱層中銦鎵氮量子阱和氮化鎵量子壘之間的能帶差,有利于氮化鎵量子壘將載流子束縛在銦鎵氮量子阱中進(jìn)行復(fù)合發(fā)光,進(jìn)一步提高led的發(fā)光效率。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。