Light emitting diode epitaxial wafer and preparation method thereof
A technology of light-emitting diodes and epitaxial wafers, which is applied in the direction of semiconductor devices, electrical components, circuits, etc., can solve the problems of affecting the luminous brightness of light-emitting diodes, low mobility, and reduced surface flatness, so as to ensure surface flatness and luminescence efficiency effect
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AI Technical Summary
Problems solved by technology
Method used
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Examples
Example Embodiment
[0033]实施例一
[0034]请参阅图1-图2,所示为本发明实施例一中的发光二极管外延片,包括衬底1、以及依次外延生长于衬底1上的缓冲层2、不掺杂的GaN层3、N型掺杂GaN层4、多量子阱层5、电子阻挡层6、空穴提供层7和欧姆接触层8。
[0035]在本实施例当中,空穴提供层7为复合型空穴提供层,具体地,空穴提供层7包括依次外延生长的第一子层71和第二子层72,第一子层71为AlN层和BN层交替层叠的周期性结构,AlN和BN组成的超晶格结构,对从底层延伸上来的位错有阻断作用,可以作为位错阻断层;其次,AlN和BN层叠周期性生长可以形成二维空穴气,二维空穴气增加了空穴迁移率,从而增加电子和空穴的复合效率,且此层的晶体质量很好,有利于空穴的扩展,提升发光二极管的发光效率。此外AlN的能阶较高,可以起到部分电子阻挡层的作用,阻挡电子隧穿到P层。第二子层72为第一P型InGaN层、生长停顿层和第二P型InGaN层交替层叠的周期性结构。生长高掺P型InGaN层,In和N作为杂质能级引入,可以起到降低Mg的活化能的作用,可以有效的提升空穴浓度。然而,高浓度Mg掺杂本身会使外延片表面恶化,粗糙度增加,再加上In原子很大,In原子的加入会使的高P型掺杂InGaN层晶体质量很差,所以在高掺P后面生长生长停顿层,对高掺P型InGaN层进行生长停顿处理,可以防止In的扩散,增加高掺P型InGaN界面清晰度,增加了表面平整度;在生长停顿层后生长低掺P型GaN层,一方面作为盖层,覆盖高掺P型InGaN层产生的缺陷,同时这种高低P型掺杂的设计,有利于空穴的扩展,空穴迁移率的提升。
[0036]在本实施例一些较佳实施情况当中,第一P型InGaN层为高掺Mg的P型InGaN层,第二P型InGaN层为低掺Mg的P型InGaN层,具体地,第一P型InGaN层的Mg掺杂浓度可以为1×1021 cm-3,第二P型InGaN层的Mg掺杂浓度可以为第一P型InGaN层的Mg掺杂浓度的10%。生长停顿层的生长时间为30s,第一P型InGaN层的生长温度为800℃,第二P型InGaN层的生长温度为900℃,生长停顿层的生长温度自第一P型InGaN层的生长温度向第二P型InGaN层的生长温度渐变升高,即从800℃渐变升高至900℃。此外,AlN层中的Al组分含量为0.1,BN层中的B组分含量为0.1,第一P型I...
Example Embodiment
[0058]实施例二
[0059]本发明实施例二也提出一种发光二极管外延片及其制备方法,本实施例当中的发光二极管外延片及其制备方法与实施例一当中的发光二极管外延片及其制备方法的不同之处在于:
[0060]第一P型InGaN层的Mg掺杂浓度为1× 1020cm-3,第二P型InGaN层的Mg掺杂浓度为第一P型InGaN层的Mg掺杂浓度的20%,生长停顿层的生长时间为20s。
Example Embodiment
[0061]实施例三
[0062]本发明实施例三也提出一种发光二极管外延片及其制备方法,本实施例当中的发光二极管外延片及其制备方法与实施例一当中的发光二极管外延片及其制备方法的不同之处在于:
[0063]第一P型InGaN层的Mg掺杂浓度为1× 1020cm-3,第二P型InGaN层的Mg掺杂浓度为第一P型InGaN层的Mg掺杂浓度的30%,生长停顿层的生长时间为10s。
PUM
| Property | Measurement | Unit |
|---|---|---|
| Doping concentration | aaaaa | aaaaa |
| Growth temperature | aaaaa | aaaaa |
| Thickness | aaaaa | aaaaa |
Abstract
Description
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