【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体电子器件，尤其涉及一种gan基发光二极管外延片及其制备方法。
技术介绍
1、随着环保意识的增强和节能需求的提高，发光二极管(led)因其高效、节能的特点，在各个领域得到了广泛应用。尤其是在尺寸不断减小、功耗要求更高的情况下，如何提升led的发光效率显得尤为重要。提高量子效率，进而提升半导体发光二极管的亮度，是当前led技术研究中的重要课题之一。
2、在电流注入过程中，多量子阱层中产生的应力会导致压电极化效应，从而引起能带结构的扭曲，降低载流子的复合效率，严重影响led的发光性能。为了解决这一问题，通常在多量子阱层下方设计应力调节层，用于缓解应力。然而，由于应力调节层通常在相对较低的温度下生长，其晶体质量往往较差，进一步影响多量子阱层的结构和性能。因此，如何改善应力调节层的质量，提升多量子阱层的性能，从而增加led的内量子效率和发光效率，成为技术研究的重要方向。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题在于提出一种gan基发光二极管外延片及其制备方法，采用以下技术方案：
2、本专利技术一方面提供一种gan基发光二极管外延片的制备方法，包括以下步骤：
3、s10：提供衬底，在上述衬底上依次生长低温缓冲层、u型gan层、n型gan层；
4、s20：在n型gan层上生长应力调节层，上述应力调节层包括单个或多个结构层，每个结构层包括层叠第一ingan子层和垒子层，垒子层生长于第一ingan子层上
5、s21：在上述第一ingan子层生长期间通入h2，h2流量为4slm至30slm；
6、s30：在上述应力调节层上生长多量子阱层，上述应力调节层的in浓度低于上述多量子阱层的in浓度；
7、s40：在上述多量子阱层上依次生长电子阻挡层、低温p型gan层、空穴分散层、p型gan层、p型gan层接触层。
8、作进一步改进的，在步骤s20中，上述alxinyga1-x-yn子层还可以由第二ingan子层替代，其中，第二ingan子层的in浓度低于第一ingan子层的in浓度。
9、作进一步改进的，上述第一ingan子层的厚度为2nm～5nm，上述alxinyga1-x-yn子层或第二ingan子层的厚度为5nm～60nm。
10、作进一步改进的，上述第一ingan子层的in浓度为3％～10％，上述alxinyga1-x-yn子层或第二ingan子层的in浓度为0％～5％。
11、作进一步改进的，在步骤s20中，通入h2具体为：
12、包括h2通入阶段和惰性气体通入阶段，上述h2通入流量为4slm～30slm；。
13、作进一步改进的，上述惰性气体为n2，n2流量为50slm～200slm。
14、作进一步改进的，在步骤s20中，上述第一ingan子层的生长温度为650℃～850℃，上述alxinyga1-x-yn子层的生长温度为700℃～900℃。
15、本专利技术另一方面提供一种gan基发光二极管的外延片，采用如上任意一项所述的制备方法制得。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
17、其一，本技术方案通过在n型gan层与多量子阱层之间设置应力调节层，有效缓解了两者之间的晶格失配应力。应力调节层由单个或多个结构层组成，每个结构层包括第一ingan子层和alxinyga1-x-yn子层(或第二ingan子层)。通过调整第一ingan子层与alxinyga1-x-yn子层的厚度和in浓度，实现应力调节层内部结构的优化，能够有效缓解多量子阱层与n型gan层之间的晶格失配，降低界面应力累积及其引发的结构缺陷，从而显著改善多量子阱层的应力匹配性能，为量子效率的提升奠定了基础。
18、其二，本专利技术在应力调节层的生长过程中，通过采用第一ingan子层和alxinyga1-x-yn子层(或第二ingan子层)的结构设计，并在第一ingan子层的生长期间通入h2流量为4slm～30slm，能够有效去除ingan子层中质量较差的晶体区域，同时保留优质晶体，减少位错和界面缺陷，并且通过控制h2通入时间和流量比例，避免过量h2导致铟组分的挥发和ingan子层厚度减薄问题，最终显著提升应力调节层的整体晶体质量，为后续层的生长提供高质量基础。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种GaN基发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种GaN基发光二极管外延片的制备方法，其特征在于：在步骤S20中，所述AlxInyGa1-x-yN子层还可以由第二InGaN子层替代，其中，第二InGaN子层的In浓度低于第一InGaN子层的In浓度。
3.如权利要求2所述的一种GaN基发光二极管外延片的制备方法，其特征在于：所述第一InGaN子层的厚度为2nm～5nm，所述AlxInyGa1-x-yN子层或第二InGaN子层的厚度为5nm～60nm。
4.如权利要求2所述的一种GaN基发光二极管外延片的制备方法，其特征在于：所述第一InGaN子层的In浓度为3％～10％，所述AlxInyGa1-x-yN子层或第二InGaN子层的In浓度为0％～5％。
5.如权利要求1所述的一种GaN基发光二极管外延片的制备方法，其特征在于：在步骤S20中，通入H2具体为：
6.如权利要求5所述的一种GaN基发光二极管外延片的制备方法，其特征在于：所述惰性气体为N2，N2流量为50slm～2
7.如权利要求1所述的一种GaN基发光二极管外延片的制备方法，其特征在于：在步骤S20中，所述第一InGaN子层的生长温度为650℃～850℃，所述AlxInyGa1-x-yN子层的生长温度为700℃～900℃。
8.一种GaN基发光二极管的外延片，其特征在于：采用权利要求1-7任意一项所述的制备方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种gan基发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种gan基发光二极管外延片的制备方法，其特征在于：在步骤s20中，所述alxinyga1-x-yn子层还可以由第二ingan子层替代，其中，第二ingan子层的in浓度低于第一ingan子层的in浓度。
3.如权利要求2所述的一种gan基发光二极管外延片的制备方法，其特征在于：所述第一ingan子层的厚度为2nm～5nm，所述alxinyga1-x-yn子层或第二ingan子层的厚度为5nm～60nm。
4.如权利要求2所述的一种gan基发光二极管外延片的制备方法，其特征在于：所述第一ingan子层的in浓度为3％～10％，所述al...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓顺达，杨鸿志，林小坤，
申请(专利权)人：普瑞光电厦门股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。