一种双波长LED外延结构及其制作方法技术

本申请公开了一种双波长LED外延结构，包括衬底；位于衬底第一侧的第一N型半导体层；位于第一N型半导体层背离衬底一侧的第一发光层；位于第一发光层背离第一N型半导体层一侧的P型层；位于P型层背离第一发光层一侧的第二发光层；位于第二发光层背离P型层一侧的第二N型半导体层；其中，第一发光层为InxGa1‑xN/GaN量子阱层，第二发光层为InyGa1‑yN/GaN量子阱层，x不等于y。本申请中的双波长LED外延结构，P型层位于第一发光层与第二发光层之间，防止第一发光层和第二发光层的扩散，从而消除第一发光层和第二发光层间的影响，发光波长更均匀。本申请还提供一种具有上述优点的双波长LED外延结构制作方法。

【技术实现步骤摘要】
一种双波长LED外延结构及其制作方法
本申请涉及LED
，特别是涉及一种双波长LED外延结构及其制作方法。
技术介绍
LED(LightEmittingDiode，发光二极管)是一种半导体元件，可以将电能直接转化成光能。目前，市场上白光LED普遍是通过在蓝光LED芯片上涂抹黄色荧光粉，使蓝光和黄光混合成白光。由于荧光粉的材质对白光LED的衰减影响很大，并且荧光粉会老化，影响白光LED的使用寿命，所以科研人员研发出无荧光粉的单芯片白光LED，即在一个芯片上发出蓝光和黄绿光，这两种光混合成白光，且具有传统白光LED不具备的高透明纯净感。但是，现有的双波长LED外延结构在有源区的生长过程中，蓝光有源区与黄绿光有源区之间设置有N型层，由于N型层的生长温度较高，影响N型层下方的有源区中掺杂组分的扩散，不利于掺杂组分量子点形成，使蓝光有源区与黄绿光有源区之间会互相影响，导致发光波长不均匀。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种双波长LED外延结构及其制作方法，以解决现有技术中利用单芯片LED发出蓝光和黄绿光，混合成白光时，蓝光有源区与黄绿光有源区之间互相影响的问题。为解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：一种双波长LED外延结构，包括：衬底；位于所述衬底第一侧的第一N型半导体层；位于所述第一N型半导体层背离所述衬底一侧的第一发光层；位于所述第一发光层背离所述第一N型半导体层一侧的P型层；位于所述P型层背离所述第一发光层一侧的第二发光层；位于所述第二发光层背离所述P型层一侧的第二N型半导体层；其中，所述第一发光层为InxGa1-xN/GaN量子阱层，第二发光层为InyGa1-yN/GaN量子阱层，x不等于y。可选的，所述P型层包括：位于所述第一发光层背离所述第一N型半导体层一侧的第一P型AlGaN层；位于所述第一P型AlGaN层背离所述第一发光层一侧的P型GaN层；位于所述P型GaN层背离所述第一P型AlGaN层一侧的第二P型AlGaN层。可选的，所述第一发光层包括依次层叠五个周期的InxGa1-xN层和GaN层。可选的，所述第一发光层的InxGa1-xN中x取值为0.3。可选的，所述第二发光层包括依次层叠五个周期的InyGa1-yN层和GaN层。可选的，所述第二发光层的InyGa1-yN中y取值为0.2。本申请还提供一种双波长LED外延结构制作方法，包括：在衬底上表面制备第一N型半导体层；在所述第一N型半导体层背离所述衬底一侧形成第一发光层；在所述第一发光层背离所述第一N型半导体层一侧形成P型层；在所述P型层背离所述第一发光层一侧形成第二发光层；在所述第二发光层背离所述P型层一侧形成第二N型半导体层；其中，所述第一发光层为InxGa1-xN/GaN量子阱层，第二发光层为InyGa1-yN/GaN量子阱层，x不等于y。可选的，所述在所述第一发光层背离所述第一N型半导体层一侧形成P型层包括：温度为880℃-900℃，在所述第一发光层背离所述第一N型半导体层一侧形成第一P型AlGaN层；温度为980℃-1000℃，在所述第一P型AlGaN层背离所述第一发光层一侧形成P型GaN层；温度为880℃-900℃，在所述P型GaN层背离所述第一P型AlGaN层一侧形成第二P型AlGaN层。可选的，所述在所述第一N型半导体层背离所述衬底一侧形成第一发光层包括：温度为700℃，在所述第一N型半导体层背离所述衬底一侧形成InxGa1-xN层；温度为850℃，在所述InxGa1-xN层上表面形成GaN层；生长所述InxGa1-xN层和所述GaN层为一个生长周期，重复生长周期五次。可选的，所述在所述P型层背离所述第一发光层一侧形成第二发光层包括：温度为700℃，在所述P型层背离所述第一发光层一侧形成InyGa1-yN层；温度为850℃，在所述InyGa1-yN层背离所述P型层一侧形成GaN层；生长所述InyGa1-yN层和所述GaN层为一个生长周期，重复生长周期五次。本申请所提供一种双波长LED外延结构，包括衬底；位于所述衬底第一侧的第一N型半导体层；位于所述第一N型半导体层背离所述衬底一侧的第一发光层；位于所述第一发光层背离所述第一N型半导体层一侧的P型层；位于所述P型层背离所述第一发光层一侧的第二发光层；位于所述第二发光层背离所述P型层一侧的第二N型半导体层；其中，所述第一发光层为InxGa1-xN/GaN量子阱层，第二发光层为InyGa1-yN/GaN量子阱层，x不等于y。本申请所提供的双波长LED外延结构，P型层位于所述第一发光层背离所述第一N型半导体层一侧，第二发光层位于所述P型层背离所述第一发光层一侧，使得P型层内置，防止第一发光层和第二发光层的扩散，从而消除第一发光层和第二发光层之间的影响，发光波长更加均匀。进一步地，在后期制作LED芯片时，不需刻蚀，增加发光面积，从而提高发光效率。此外，本申请还提供一种具有上述优点的双波长LED外延结构制作方法。附图说明为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请所提供双波长LED外延结构的一种结构示意图；图2为本申请所提供双波长LED外延结构的另一种结构示意图；图3为本申请所提供的双波长LED外延结构制作方法的一种流程图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。正如
技术介绍
部分所述，一个芯片上发出蓝光和黄绿光，这两种光混合成白光时，由于蓝光有源区与黄绿光有源区之间设置有N型层，蓝光有源区与黄绿光有源区之间互相影响，导致发光波长不均匀。有鉴于此，本申请提供了一种双波长LED外延结构，请参考图1，图1为本申请所提供双波长LED外延结构的一种结构示意图，包括：衬底1；需要指出的是，本实施例中对所述衬底1的材料并不做具体限定，可以根据实际情况自行选择。例如，衬底1可以为蓝宝石衬底，还可以为碳化硅衬底、氮化镓衬底、硅衬底或者氧化锌衬底等等。位于所述衬底1第一侧的第一N型半导体层2；具体的，所述第一N型半导体层2可以为N型GaN层等。位于所述第一N型半导体层2背离所述衬底1一侧的第一发光层3；需要指出的是，本实施例中对所述第一发光层3具体的发光种类并不作具体限定，可以视情况而定。位于所述第一发光层3背离所述第一N型半导体层2一侧的P型层4；需要说明的是，本实施例中对所述P型层4的具体结构并不做具体限定，可以自行设定。具体的，所述P型层4可以为两层叠加的P型GaN层。位于所述P型层4背离所述第一发光层3一侧的第二发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双波长LED外延结构，其特征在于，包括：衬底；位于所述衬底第一侧的第一N型半导体层；位于所述第一N型半导体层背离所述衬底一侧的第一发光层；位于所述第一发光层背离所述第一N型半导体层一侧的P型层；位于所述P型层背离所述第一发光层一侧的第二发光层；位于所述第二发光层背离所述P型层一侧的第二N型半导体层；其中，所述第一发光层为InxGa1‑xN/GaN量子阱层，所述第二发光层为InyGa1‑yN/GaN量子阱层，x不等于y。

【技术特征摘要】
1.一种双波长LED外延结构，其特征在于，包括：衬底；位于所述衬底第一侧的第一N型半导体层；位于所述第一N型半导体层背离所述衬底一侧的第一发光层；位于所述第一发光层背离所述第一N型半导体层一侧的P型层；位于所述P型层背离所述第一发光层一侧的第二发光层；位于所述第二发光层背离所述P型层一侧的第二N型半导体层；其中，所述第一发光层为InxGa1-xN/GaN量子阱层，所述第二发光层为InyGa1-yN/GaN量子阱层，x不等于y。2.如权利要求1所述的双波长LED外延结构，其特征在于，所述P型层包括：位于所述第一发光层背离所述第一N型半导体层一侧的第一P型AlGaN层；位于所述第一P型AlGaN层背离所述第一发光层一侧的P型GaN层；位于所述P型GaN层背离所述第一P型AlGaN层一侧的第二P型AlGaN层。3.如权利要求1或2所述的双波长LED外延结构，其特征在于，所述第一发光层包括依次层叠五个周期的InxGa1-xN层和GaN层。4.如权利要求2所述的双波长LED外延结构，其特征在于，所述第一发光层的InxGa1-xN中x取值为0.3。5.如权利要求1或2所述的双波长LED外延结构，其特征在于，所述第二发光层包括依次层叠五个周期的InyGa1-yN层和GaN层。6.如权利要求2所述的双波长LED外延结构，其特征在于，所述第二发光层的InyGa1-yN中y取值为0.2。7.一种双波长LED外延结构制作方法，其特征在于，包括：在衬底上表面制备第一N型半导体层；在所述第一N型半导体层背离所述衬底一侧形成第一发光层；在所述第一发光层背离所述第一N型...

【专利技术属性】
技术研发人员：何苗，丛海云，黄仕华，熊德平，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44