The invention discloses an epitaxial wafer of a GaN based LED and a growth method thereof, belonging to the field of semiconductor technology. The wafer includes a sapphire substrate, a buffer layer, an undoped GaN layer, stress release layer, N layer, a multi quantum well layer, P layer, stress release layer comprises a multilayer body of undoped AlxGa1 xN layer and SiN layer, 0 < x < 1, SiN layer in Si composition according to any one of the following ways: constant, linear along the stacking direction of epitaxial films increases, linear along the stacking direction of epitaxial films decreases, keep unchanged and along the stacking direction of monolayer epitaxial wafer layer increases, keep unchanged and along the stacking direction of monolayer epitaxial wafer layer decreases, single stacking direction keep unchanged and along the epitaxial wafer by first layer increases and then decreases, the single layer remains unchanged and along the stacking direction of epitaxial films first decreases and then increases by layer by layer. The invention can improve the warpage of the epitaxial wafer.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体
,特别涉及一种GaN基发光二极管的外延片及其生长方法。
技术介绍
发光二极管(英文:LightEmittingDiodes,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。在实现本专利技术的过程中,专利技术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。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题,本专利技术实施例提供了一种GaN基 ...
【技术保护点】
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。
【技术特征摘要】
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...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨兰,万林,胡加辉,
申请(专利权)人:华灿光电浙江有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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