【技术实现步骤摘要】
本申请涉及发光二极管，尤其涉及一种led芯片及其制备方法。
技术介绍
1、algainp四元化合物材料广泛应用于高亮度红光发光二极管(led，light-emitting diode)及半导体激光器中，已经成为红光发光器件的主流材料。目前红黄发光二极管利用algainp材料作为有源层中的势垒层材料，从而可以通过调节algainp势垒层中的al组分来改变带隙，实现有源层输出不同波段的光。但是，相比于早期使用algaas材料作为势阱层和势垒层材料，algainp作为势垒层材料本身也有其缺点。具体的，algainp势垒层和gainp势阱层构成的异质结的导带带阶很小，最大值约270mev，小于algaas材料作为势阱层和势垒层材料时的导带带阶350mev，导致algainp势垒层和gainp势阱层组成的有源层的电子势垒相对较低，电子容易外溢，进而造成电子空穴的复合发生在pn结外，有源层的内量子效率偏低，led芯片亮度偏低，且pn结结温升高。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种led芯片及其制备方法，以阻挡algainp势垒层和gainp势阱层组成的有源层中的电子溢出，进而提高有源层的内量子效率，提升led芯片的亮度。
2、为实现上述目的，本申请实施例提供了如下技术方案：
3、一种led芯片，包括：依次层叠的第一型半导体层、有源层、电子阻挡层和第二型半导体层；
4、所述有源层包括交替层叠的势阱层和势垒层，所述势阱层为gainp层，
5、所述电子阻挡层形成于所述有源层背离所述第一型半导体层的表面；所述电子阻挡层为单层电子阻挡层或超晶格电子阻挡层，用于阻挡所述有源层中的电子溢出。
6、可选的，所述电子阻挡层的势垒高度大于所述第二型半导体层的势垒高度。
7、可选的，所述电子阻挡层为单层电子阻挡层；
8、所述第二型半导体层为alzin1-zp层，所述单层电子阻挡层为alkin1-kp层，所述单层电子阻挡层与所述第二型半导体层掺杂类型相同，且k>z。
9、可选的，所述单层电子阻挡层的厚度d1满足：
10、可选的，所述电子阻挡层为超晶格电子阻挡层；
11、所述超晶格电子阻挡层包括周期性排布的多个超晶格单元，所述超晶格单元包括第一子层和第二子层，所述第一子层和所述第二子层均与所述第二型半导体层掺杂类型相同；
12、所述第一子层为alxin1-xp层，且0<x≤0.5185；所述第二子层为alyin1-yp层，且0.5732<y<1。
13、可选的，所述超晶格电子阻挡层中，所述超晶格单元的厚度d2满足：20nm≤d2≤100nm。
14、可选的，所述超晶格电子阻挡层中，所述超晶格单元中第一子层和第二子层排布的周期数n满足：3≤n≤20。
15、可选的，所述第一型半导体层为n型半导体层，所述第二型半导体层为p型半导体层。
16、可选的，所述led芯片还包括：
17、位于所述第一型半导体层背离所述有源层一侧，沿背离所述有源层的方向依次层叠的电流扩展层和欧姆接触层；
18、位于所述第二型半导体层背离所述有源层一侧，沿背离所述有源层的方向依次层叠的过渡层和窗口层。
19、一种led芯片的制备方法，包括：
20、提供第一衬底；
21、在所述第一衬底一侧依次形成第一型半导体层、有源层、电子阻挡层和第二型半导体层；
22、其中，所述有源层包括交替层叠的势阱层和势垒层，所述势阱层为gainp层，所述势垒层为algainp层；
23、所述电子阻挡层形成于所述有源层背离所述第一型半导体层的表面；所述电子阻挡层为单层电子阻挡层或超晶格电子阻挡层，用于阻挡所述有源层中的电子溢出。
24、可选的，在形成所述第一型半导体层之前，所述led芯片的制备方法还包括：
25、在所述第一衬底一侧依次形成欧姆接触层和电流扩展层；
26、进而，在所述电流扩展层背离所述第一衬底一侧依次形成所述第一型半导体层、所述有源层、所述电子阻挡层和所述第二型半导体层；
27、在形成所述第二型半导体层之后，所述led芯片的制备方法还包括：
28、在所述第二型半导体层背离所述有源层一侧依次形成过渡层和窗口层。
29、与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
30、本申请实施例所提供的led芯片，包括依次层叠的第一型半导体层、有源层、电子阻挡层和第二型半导体层，有源层包括交替层叠的势阱层和势垒层，势阱层为gainp层，势垒层为algainp层，考虑到algainp势垒层和gainp势阱层构成的异质结的导带带阶很小，导致有源层中的电子容易外溢，因此，在有源层和第二型半导体层之间增加电子阻挡层，电子阻挡层可以为单层电子阻挡层或超晶格电子阻挡层，且电子阻挡层形成于有源层背离第一型半导体层的表面，用于阻挡有源层中的电子溢出，进而提高有源层的内量子效率，提升led芯片的亮度；同时也减少了电子空穴发生在pn结外的复合，降低pn结结温。
31、可选的，电子阻挡层可以为单层电子阻挡层。当第二型半导体层为alzin1-zp层时，单层电子阻挡层可以为alkin1-kp层，单层电子阻挡层与第二型半导体层掺杂类型相同，且k>z，即单层电子阻挡层的al组分大于第二型半导体层的al组分，使得单层电子阻挡层的势垒高度大于第二型半导体层的势垒高度，从而可以利用单层电子阻挡层阻挡有源层中的电子溢出，进而提高有源层的内量子效率，提升led芯片的亮度。进一步可选的，单层电子阻挡层的厚度d1满足：可以在保证单层电子阻挡层对有源层中的电子外溢的阻挡效果的同时，避免单层电子阻挡层应力失配而影响有源层的晶体质量。
32、另一可选的，电子阻挡层可以为超晶格电子阻挡层。具体的，超晶格电子阻挡层包括周期性排布的多个超晶格单元，超晶格单元包括第一子层和第二子层，第一子层和第二子层均与第二型半导体层掺杂类型相同，第一子层为alxin1-xp层，且0<x≤0.5185，第二子层为alyin1-yp层，且0.5732<y<1，从而，通过超晶格电子阻挡层来提高势垒高度，即超晶格电子阻挡层的势垒高度大于第二型半导体层的势垒高度，有效阻挡有源层中的电子溢出，进而提高有源层的内量子效率，提升led芯片的亮度。与此同时，通过对超晶格电子阻挡层中第一子层和第二子层的al组分/in组分的设计，使得第一子层具有张应力，第二子层具有压应力，且第一子层的张应力和第二子层的压应力在第一子层和第二子层的交替生长过程中相互抵消，应力得到释放，进而使得超晶格电子阻挡层和有源层的晶体质量更好，减少缺陷及掺杂等造成的性能异常，改善外延片的翘曲度，并改善生产中失配及飞片等问题。并且，超晶格电子阻挡层将电子阻挡向有源层的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种LED芯片，其特征在于，包括：依次层叠的第一型半导体层、有源层、电子阻挡层和第二型半导体层；
2.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述电子阻挡层的势垒高度大于所述第二型半导体层的势垒高度。
3.根据权利要求2所述的LED芯片，其特征在于，所述电子阻挡层为单层电子阻挡层；
4.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述单层电子阻挡层的厚度d1满足：
5.根据权利要求2所述的LED芯片，其特征在于，所述电子阻挡层为超晶格电子阻挡层；
6.根据权利要求5所述的LED芯片，其特征在于，所述超晶格电子阻挡层中，所述超晶格单元的厚度d2满足：20nm≤d2≤100nm。
7.根据权利要求5所述的LED芯片，其特征在于，所述超晶格电子阻挡层中，所述超晶格单元中第一子层和第二子层排布的周期数n满足：3≤n≤20。
8.根据权利要求1-7任一项所述的LED芯片，其特征在于，所述第一型半导体层为n型半导体层，所述第二型半导体层为p型半导体层。
9.根据权利要求1-7任一项所述的L
10.一种LED芯片的制备方法，其特征在于，包括：
11.根据权利要求10所述的LED芯片的制备方法，其特征在于，在形成所述第一型半导体层之前，所述LED芯片的制备方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种led芯片，其特征在于，包括：依次层叠的第一型半导体层、有源层、电子阻挡层和第二型半导体层；
2.根据权利要求1所述的led芯片，其特征在于，所述电子阻挡层的势垒高度大于所述第二型半导体层的势垒高度。
3.根据权利要求2所述的led芯片，其特征在于，所述电子阻挡层为单层电子阻挡层；
4.根据权利要求1所述的led芯片，其特征在于，所述单层电子阻挡层的厚度d1满足：
5.根据权利要求2所述的led芯片，其特征在于，所述电子阻挡层为超晶格电子阻挡层；
6.根据权利要求5所述的led芯片，其特征在于，所述超晶格电子阻挡层中，所述超晶格单元的厚度d2满足...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐晶，刁子春，朱万祥，韩效亚，张阿芹，陈铭斯，宋世豪，杨羽安，
申请(专利权)人：江西乾照半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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