System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 发光二极管及其制作方法技术_技高网

发光二极管及其制作方法技术

技术编号:41366537 阅读:10 留言:0更新日期:2024-05-20 10:14
本公开提供了一种发光二极管及其制作方法,属于发光器件领域。该发光二极管包括:衬底、转移层、第一半导体层、有源层和第二半导体层;所述转移层、所述第一半导体层、所述有源层和所述第二半导体层依次层叠在所述衬底;所述转移层包括二维材料层。该发光二极管无需采用激光剥离技术或化学剥离技术剥离衬底,可以解决激光剥离技术剥离衬底时,剥离面出现损伤的问题,同时还可以确保剥离衬底时的剥离效率,以提升发光二极管的制作效率。

【技术实现步骤摘要】

本公开发光器件领域,特别涉及一种发光二极管及其制作方法


技术介绍

1、发光二极管是一种能发光的半导体电子元件。作为一种高效、环保、绿色新型固态照明光源,正在被迅速广泛地得到应用,如交通信号灯、汽车内外灯、城市景观照明、手机背光源等。

2、相关技术提供了一种发光二极管的结构,该发光二极管至少包括衬底、依次层叠在衬底表面的第一半导体层、有源层和第二半导体层。相关技术中,发光二极管在生长之后,会通过激光剥离技术或化学剥离技术剥离发光二极管的衬底,并将发光二极管转移至基板上。

3、然而,采用激光剥离技术剥离衬底时,会导致剥离面出现损伤,不利于发光二极管的质量;采用化学剥离技术剥离衬底时,剥离效率较低,不利于发光二极管的制作效率。


技术实现思路

1、本公开实施例提供了一种发光二极管及其制作方法,该发光二极管无需采用激光剥离技术或化学剥离技术剥离衬底,可以解决激光剥离技术剥离衬底时,剥离面出现损伤的问题,同时还可以确保剥离衬底时的剥离效率,以提升发光二极管的制作效率。所述技术方案如下:

2、一方面,提供了一种发光二极管,发光二极管包括:

3、衬底、转移层、第一半导体层、有源层和第二半导体层;

4、所述转移层、所述第一半导体层、所述有源层和所述第二半导体层依次层叠在所述衬底;

5、所述转移层包括二维材料层。

6、可选地,所述二维材料层的二维材料为如下之一:六方氮化硼、石墨、石墨烯、二硫化钼。

7、可选地,所述转移层的厚度为5~30nm。

8、可选地,所述第一半导体层包括依次层叠的三维gan层、二维gan层、n型gan层;

9、所述有源层包括浅阱层和多量子阱发光层,所述浅阱层包括依次层叠的第一gan层、inzga1-zn/gan层和第二gan层,所述多量子阱发光层包括inqga1-qn/gan层,其中,0.01<z<0.1,0.23<q<0.28;

10、所述第二半导体层包括依次层叠的势垒层、低温p型gan层、高温p型gan层和p型接触层。

11、可选地,所述第一半导体层还包括n型algan层,所述n型algan层位于所述转移层与所述三维gan层之间,所述n型algan层中al组分比例为10%~20%。

12、可选地,所述第二半导体层还包括inwga1-wn/alega1-en层,所述inwga1-wn/alega1-en层位于所述低温p型gan层和所述高温p型gan层之间,其中,0.01<w<0.05,0.05<e<0.2。

13、可选地,所述n型algan层的厚度为0.1~0.4μm,所述三维gan层和所述二维gan层的总厚度为3~4μm,所述n型gan层的厚度为1~2μm;

14、所述第一gan层的厚度为100~300nm,所述inzga1-zn/gan层的厚度为0.1~0.3μm,所述第二gan层的厚度为50~150nm,所述inqga1-qn/gan层的厚度为20~80nm;

15、所述势垒层的厚度为2~20nm,所述低温p型gan层的厚度为20~100nm,所述inwga1-wn/alega1-en层的厚度为20~100nm,所述高温p型gan层的厚度为50~200nm,所述p型接触层的厚度为100~200nm。

16、另一方面,提供了一种发光二极管的制作方法,所述方法包括:

17、在衬底的表面制作转移层,所述转移层包括二维材料层;

18、在所述转移层的表面依次制作第一半导体层、有源层和第二半导体层。

19、可选地,所述在衬底的表面制作转移层,包括:

20、在生长温度为1100~1300℃,生长压力为200~400mbar的环境下,在所述衬底的表面生长六方氮化硼层。

21、可选的,所述方法还包括:

22、通过机械分离的方式,在所述转移层处将所述衬底与所述第一半导体层分离;

23、将分离后的所述第一半导体层、所述有源层和所述第二半导体层转移至基板。

24、本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

25、在本公开实施例中,在发光二极管的衬底与第一半导体层之间设置转移层,该转移层包括二维材料层,二维材料层可以缓解热膨胀失配以及衬底与外延层之间的晶格常数失配。并且二维材料内部的范德华力远远小于共价键的相互作用力,因此包括二维材料层的转移层极易分离,采用二维材料层作为转移层的发光二极管可以采用机械分离的方式,将二维材料层一分为二,一部分二维材料层位于衬底上,另一部分材料层位于第一半导体层上,从而将衬底从发光二极管上剥离,以便于将发光二极管从衬底转移至基板上。并且,本公开采用二维材料层,可以通过机械分离的方式分离衬底,无需采用激光剥离,因此不会对外延层造成损伤,剥离面处也会更加平整,同时,与化学剥离技术相比剥离效率更高。

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【技术保护点】

1.一种发光二极管,其特征在于,发光二极管包括:

2.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述二维材料层的二维材料为如下之一:六方氮化硼、石墨、石墨烯、二硫化钼。

3.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述转移层(101)的厚度为5~30nm。

4.根据权利要求1至3任一项所述的发光二极管,其特征在于,所述第一半导体层(102)包括依次层叠的三维GaN层(202)、二维GaN层(203)、N型GaN层(204);

5.根据权利要求4所述的发光二极管,其特征在于,所述第一半导体层(102)还包括N型AlGaN层(201),所述N型AlGaN层(201)位于所述转移层(101)与所述三维GaN层(202)之间,所述N型AlGaN层(201)中Al组分比例为10%~20%。

6.根据权利要求5所述的发光二极管,其特征在于,所述第二半导体层(104)还包括InWGa1-WN/AlEGa1-EN层(211),所述InWGa1-WN/AlEGa1-EN层(211)位于所述低温P型GaN层(210)和所述高温P型GaN层(212)之间,其中,0.01<W<0.05,0.05<E<0.2。

7.根据权利要求6所述的发光二极管,其特征在于,所述N型AlGaN层(201)的厚度为0.1~0.4μm,所述三维GaN层(202)和所述二维GaN层(203)的总厚度为3~4μm,所述N型GaN层(204)的厚度为1~2μm;

8.一种发光二极管的制作方法,其特征在于,所述方法包括:

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述在衬底的表面制作转移层,包括:

10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种发光二极管,其特征在于,发光二极管包括:

2.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述二维材料层的二维材料为如下之一:六方氮化硼、石墨、石墨烯、二硫化钼。

3.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述转移层(101)的厚度为5~30nm。

4.根据权利要求1至3任一项所述的发光二极管,其特征在于,所述第一半导体层(102)包括依次层叠的三维gan层(202)、二维gan层(203)、n型gan层(204);

5.根据权利要求4所述的发光二极管,其特征在于,所述第一半导体层(102)还包括n型algan层(201),所述n型algan层(201)位于所述转移层(101)与所述三维gan层(202)之间,所述n型algan层(201)中al组分比例为10%~20%。

6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈张笑雄毛佳甜朱宸綦王群龚逸品
申请(专利权)人:华灿光电苏州有限公司
类型:发明
国别省市:

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