发光二极管外延片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种发光二极管外延片及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种发光二极管外延片及其制备方法
、
发光二极管
。

技术介绍

[0002]在
GaN
基发光二极管外延片中，
N
型
GaN
层提供电子，是非常重要的外延结构
。
但是，目前的外延片结构中存在以下问题：
(1)
由于
N
型
GaN
层的生长温度高
、
转速高
、
生长速度快，其生长过程中的应力和翘曲都很大，外延片边缘
N
型掺杂困难，导致越靠近外延片边缘，
N
型掺杂越少，所以外延片边缘电压明显升高，片内电压分布均匀性较差；
(2)
由于
N
型
GaN
层的
N
型掺杂浓度高，影响了外延片的晶格质量和表面平整度，生长过程中容易出现雾片
、
黑点等外延缺陷，影响外延片的抗静电能力
。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种发光二极管外延片，电压分布均匀性好，表面平整度高，抗静电能力强
。
[0004]本专利技术所要解决的技术问题还在于，提供一种发光二极管外延片的制备方法，工艺简单，制得的发光二极管外延片的性能好
。
[0005]为达到上述技术效果，本专利技术提供了一种发光二极管外延片，包括衬底，及依次层叠在所述衬底上的形核层
、
本征
GaN
层
、
插入层
、N
型
GaN
层
、
多量子阱层
、
电子阻挡层和
P
型
GaN
层；
[0006]所述插入层包括依次层叠的
AlInN
网格层和
MoSe2层
。
[0007]作为上述技术方案的改进，所述
AlInN
网格层由
AlInN
层刻蚀形成，所述
AlInN
网格层设有多个正方形的网格，单个所述网格的面积为1‑
20
μ
m2。
[0008]作为上述技术方案的改进，所述
AlInN
网格层中的
Al
组分占比为
0.7
‑
0.9
；所述
AlInN
网格层的厚度为
10
‑
100nm。
[0009]作为上述技术方案的改进，所述
MoSe2层的厚度为5‑
20nm。
[0010]作为上述技术方案的改进，所述
MoSe2层生长完成后在
NH3气氛下氮化处理
。
[0011]相应的，本专利技术还公开了一种发光二极管外延片的制备方法，用于制备上述的发光二极管外延片，包括以下步骤：
[0012]提供一衬底，在所述衬底上依次生长形核层
、
本征
GaN
层
、
插入层
、N
型
GaN
层
、
多量子阱层
、
电子阻挡层和
P
型
GaN
层；
[0013]所述插入层包括依次层叠的
AlInN
网格层和
MoSe2层
。
[0014]作为上述技术方案的改进，所述
AlInN
网格层通过
ICP
刻蚀
AlInN
层形成；所述
AlInN
层的生长温度为
1100
‑
1200℃
，生长压力为
100
‑
200Torr。
[0015]作为上述技术方案的改进，所述
MoSe2层的生长温度为
800
‑
850℃
，载气为
H2和
Ar
的混合气体
。
[0016]作为上述技术方案的改进，所述
MoSe2层生长完成后在
NH3气氛下氮化处理，所述氮化处理的温度为
1100
‑
1200℃
，时间为
30
‑
300s。
[0017]相应的，本专利技术还公开了一种发光二极管，包括上述的发光二极管外延片
。
[0018]实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：
[0019]1、
本专利技术通过在本征
GaN
层和
N
型
GaN
层之间生长插入层，其中，
AlInN
层的晶格质量好，平整度高，可以使得底层延伸的位错缺陷发生扭曲和湮灭，再将
AlInN
层网格化，将外延层划分为小尺寸的独立图形并生长外延层，更好的释放翘曲和应力，使得
N
型
GaN
层生长时受到的翘曲和内部应力小，
N
型掺杂的分布更加均匀
。MoSe2层为二维层状结构，可以实现异质材料间的无应力匹配，增加了本征
GaN
层和
N
型
GaN
层的晶格匹配，释放了应力
。
[0020]2、
氮化处理可以改变
MoSe2层的极性，使得后续生长的
N
型
GaN
层的晶体原子排列更加整齐，掺杂原子分布更加均匀，增加了电压分布的均匀性，并且减少材料的生长缺陷，提高
N
型
GaN
层的晶体质量，从而增加抗静电能力
。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例1中的发光二极管外延片的结构示意图；
[0022]图2本专利技术实施例1中的发光二极管外延片的制备方法流程图
。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步地详细描述
。
[0024]如图1所示，本专利技术实施例提供了一种发光二极管外延片，包括衬底1，及依次层叠在所述衬底1上的形核层
2、
本征
GaN
层
3、
插入层
4、N
型
GaN
层
5、
多量子阱层
6、
电子阻挡层7和
P
型
GaN
层
8。
所述插入层4包括依次层叠的
AlInN
网格层和
MoSe2层
。
[0025]首先，由于
Al...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种发光二极管外延片，其特征在于，包括衬底，及依次层叠在所述衬底上的形核层
、
本征
GaN
层
、
插入层
、N
型
GaN
层
、
多量子阱层
、
电子阻挡层和
P
型
GaN
层；所述插入层包括依次层叠的
AlInN
网格层和
MoSe2层
。2.
如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述
AlInN
网格层由
AlInN
层刻蚀形成，所述
AlInN
网格层设有多个正方形的网格，单个所述网格的面积为1‑
20
μ
m2。3.
如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述
AlInN
网格层中的
Al
组分占比为
0.7
‑
0.9
；所述
AlInN
网格层的厚度为
10
‑
100nm。4.
如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述
MoSe2层的厚度为5‑
20nm。5.
如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述
MoSe2层生长完成后在
NH3气氛下氮化处理
。6.
一种发光二极管外延片的制备方法，用于制备如权利要求1‑5任一项所述的发光二极管外延片，其特征在于，包括以下步骤：提供一衬底...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彩霞，印从飞，刘春杨，胡加辉，金从龙，
申请(专利权)人：江西兆驰半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：