【技术实现步骤摘要】
本申请涉及发光二极管领域，尤其涉及一种外延层及其制作方法和发光芯片。
技术介绍
1、micro led(微米级发光二极管)显示技术是指以自发光的微米量级的led(发光二极管)为发光像素单元，将其组装到驱动面板上形成高密度led阵列的显示技术。由于microled芯片尺寸小、集成度高和自发光等特点,在显示方面与lcd(liquid crystal display，液晶显示器)、oled(organic electroluminescence display，有机电激光显示)相比在亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和热稳定性等方面具有更大的优势。microled由于芯片尺寸小、驱动电流低及均匀性要求高，微小电流密度下的电流密度分布、出光效率低以及芯片制成也面临了新的挑战。一般的外延结构因为电流密度分布不均、有源层发光面积小、小电流密度下光效低等因素制约着micro led技术的发展。
2、因此，如何提高发光芯片的发光效率是亟需解决的问题。
技术实现思路
1、鉴于上述相关技术的不足，本申请的目的在于提供一种外延层及其制作方法和发光芯片，旨在提高发光芯片的发光效率。
2、本申请提供一种外延层，包括：
3、n型半导体层；
4、有源层；以及
5、p型半导体层；
6、其中，所述p型半导体层包括依次层叠设置的第一超晶格层、第二超晶格层和第三超晶格层，所述第一超晶格层比所述第三超晶格层更靠近所述有源层，所述第一超晶格
7、上述外延层中的p型半导体层包括依次层叠设置的第一超晶格层、第二超晶格层和第三超晶格层，所述第一超晶格层为多个交替层叠的第一algan子层与第一p型gan子层，所述第二超晶格层为多个交替层叠的第二algan子层与第二p型gan子层，所述第三超晶格层为多个交替层叠的第三algan子层与第三p型gan子层；对于各超晶格层(如前述第一超晶格层、第二超晶格层与第三超晶格层)而言，由于algan子层的高势垒对p型gan子层的空穴起到一定的阻挡效果，原本沿平行于层叠方向的第一方向(如垂直方向)移动的空穴受到高势垒的algan子层的阻挡会沿垂直于层叠方向的第二方向(如横向方向)发生一定偏移；同时所述第一超晶格层中各所述第一algan子层的铝组分含量、所述第三超晶格层中各所述第三algan子层的铝组分含量均低于所述第二超晶格层中各所述第二algan子层的铝组分含量，即自第三超晶格层到第一超晶格层的层叠方向，这三个超晶格层中algan子层的铝组分含量由低到高再到低，实现将空穴的横向偏移逐级放大，使得空穴在进入有源层之前得到充分扩展，同时在靠近有源层一侧的超晶格层的势垒相对低一些，更利于经横向扩展后的空穴进入有源层；由前述第一超晶格层、第二超晶格层与第三超晶格层组成的超晶格结构能够使得空穴在进入有源层之前，经过多次的电流扩展，极大地提升电流的均匀分布，使得有源层的空穴注入更均匀，能够显著提高p型半导体层所提供的空穴的横向扩展能力，提高有源区有效发光面积比，从而有效提高微小电流密度下的出光效率。
8、基于同样的专利技术构思，本申请还提供一种外延层的制作方法，包括：
9、生长一n型半导体层；
10、在所述n型半导体层上生长一有源层；以及
11、在所述有源层上生长一p型半导体层，其中在生长所述p型半导体层的过程中，采用生长多个交替层叠的第一algan子层与第一p型gan子层以形成第一超晶格层，在所述第一超晶格层上生长多个交替层叠的第二algan子层与第二p型gan子层以形成第二超晶格层，在所述第三超晶格层上生长多个交替层叠的第三algan子层与第三p型gan子层以形成第三超晶格层，所述第一超晶格层中各所述第一algan子层的铝组分含量、所述第三超晶格层中各所述第三algan子层的铝组分含量均低于所述第二超晶格层中各所述第二algan子层的铝组分含量。
12、上述外延层的制作方法，在生长p型半导体层的过程中，采用生长多个交替层叠的第一algan子层与第一p型gan子层以形成第一超晶格层，在所述第一超晶格层上生长多个交替层叠的第二algan子层与第二p型gan子层以形成第二超晶格层，在所述第三超晶格层上生长多个交替层叠的第三algan子层与第三p型gan子层以形成第三超晶格层；对于各超晶格层(如前述第一超晶格层、第二超晶格层与第三超晶格层)而言，由于algan子层的高势垒对p型gan子层的空穴起到一定的阻挡效果，原本沿平行于层叠方向的第一方向(如垂直方向)移动的空穴受到高势垒的algan子层的阻挡会沿垂直于层叠方向的第二方向(如横向方向)发生一定偏移；同时所述第一超晶格层中各所述第一algan子层的铝组分含量、所述第三超晶格层中各所述第三algan子层的铝组分含量均低于所述第二超晶格层中各所述第二algan子层的铝组分含量，即自第三超晶格层到第一超晶格层的层叠方向，这三个超晶格层中algan子层的铝组分含量由低到高再到低，实现将空穴的横向偏移逐级放大，使得空穴在进入有源层之前得到充分扩展，同时在靠近有源层一侧的超晶格层的势垒相对低一些，更利于经横向扩展后的空穴进入有源层；由前述第一超晶格层、第二超晶格层与第三超晶格层组成的超晶格结构能够使得空穴在进入有源层之前，经过多次的电流扩展，极大地提升电流的均匀分布，使得有源层的空穴注入更均匀，能够显著提高p型半导体层所提供的空穴的横向扩展能力，提高有源区有效发光面积比，从而有效提高微小电流密度下的出光效率。
13、基于同样的专利技术构思，本申请还提供一种发光芯片，包括：
14、如前文所述的外延层；
15、第一电极，所述第一电极靠近所述n型半导体层远离所述有源层的一侧并与所述n型半导体层电连接；以及
16、第二电极，所述第二电极靠近所述p型半导体层远离所述有源层的一侧并与所述p型半导体层电连接。
17、上述发光芯片中外延层具有空穴横向扩展能力较强的p型半导体层，有源区有效发光面积比更大，微小电流密度下的出光效率更高。
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1.一种外延层，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的外延层，其特征在于，所述第一超晶格层中多个所述第一AlGaN子层的铝组分含量自靠近所述有源层的一侧到远离所述有源层的一侧呈阶梯式增大，所述第二超晶格层中各所述第二AlGaN子层的铝组分含量相同，所述第三超晶格层中多个所述第三AlGaN子层的铝组分含量自靠近所述第二超晶格层的一侧到远离所述第二超晶格层的一侧呈阶梯式减小。
3.如权利要求1或2所述的外延层，其特征在于，所述第一AlGaN子层、所述第三AlGaN子层的铝组分含量均为0.1％～7％，所述第二AlGaN子层的铝组分含量为3％～8％。
4.如权利要求1所述的外延层，其特征在于，所述第一超晶格层中各所述第一P型GaN子层的掺杂浓度、所述第三超晶格层中各所述第一P型GaN子层的掺杂浓度均小于所述第二超晶格层中各所述第一P型GaN子层的掺杂浓度。
5.如权利要求4所述的外延层，其特征在于，所述第一P型GaN子层、所述第三P型GaN子层的掺杂浓度均为5×1018cm-3～1×1019cm-3，所述第二P型GaN子层的掺杂浓度为大
6.如权利要求1所述的外延层，其特征在于，所述第一超晶格层、第三超晶格层的厚度均为10nm～30nm，所述第二超晶格层的厚度为30nm～60nm。
7.如权利要求6所述的外延层，其特征在于，所述第一AlGaN子层、所述第二AlGaN子层和所述第三AlGaN子层的厚度均为2nm～25nm，所述第一P型GaN子层、所述第二P型GaN子层和所述第三P型GaN子层的厚度均为1nm～5nm。
8.如权利要求1所述的外延层，其特征在于，所述P型半导体层还包括设置在所述有源层与所述第一超晶格层之间的不掺杂GaN子层。
9.一种外延层的制作方法，其特征在于，包括：
10.一种发光芯片，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种外延层，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的外延层，其特征在于，所述第一超晶格层中多个所述第一algan子层的铝组分含量自靠近所述有源层的一侧到远离所述有源层的一侧呈阶梯式增大，所述第二超晶格层中各所述第二algan子层的铝组分含量相同，所述第三超晶格层中多个所述第三algan子层的铝组分含量自靠近所述第二超晶格层的一侧到远离所述第二超晶格层的一侧呈阶梯式减小。
3.如权利要求1或2所述的外延层，其特征在于，所述第一algan子层、所述第三algan子层的铝组分含量均为0.1％～7％，所述第二algan子层的铝组分含量为3％～8％。
4.如权利要求1所述的外延层，其特征在于，所述第一超晶格层中各所述第一p型gan子层的掺杂浓度、所述第三超晶格层中各所述第一p型gan子层的掺杂浓度均小于所述第二超晶格层中各所述第一p型gan子层的掺杂浓度。
5.如权利要求4所述的外延...
【专利技术属性】
技术研发人员：荀利凯，唐毓英，董宏伟，
申请(专利权)人：重庆康佳光电技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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