一种氮化物发光二极管的制作方法
【专利摘要】一种氮化物发光二极管，其结构包括：衬底、n侧层、活性层、p侧层；其中，所述p侧层包含电子阻挡层、空穴注入层、接触层；所述空穴注入层由u型氮化物层、p型氮化物层和氮化镁层交互堆叠而成。该结构可有效扩展电流，改善电流拥挤现象，改善出光均匀性；同时改善晶格质量，进而改善漏电流及抗静电能力等电特性。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及发光半导体器件领域，尤其涉及一种氮化物发光二极管外延片的 生产【技术领域】。 一种氮化物发光二极管
【背景技术】
[0002] 目前，氮化物发光二极管（Light-emitting diodes,简称LED)以其高效率、长寿 命、全固态、自发光和绿色环保等优点，已经被广泛应用于照明和显示两大领域；其氮化物 发光二极管结构成为国内外产学研各界重点研究的对象，尤其是近年来关于P型层结构一 直是各界研究热点。由于P型层是空穴的提供层，其Mg掺杂往往较高，从而影响其晶格质 量，在器件通入电流后易造成抗静电能力差，而当晶格质量变差时，其产生的缺陷易吸光， 造成器件的出光效率变差，最终导致器件整体性能偏差。
【发明内容】
[0003] 针对上述发光二极管所存在的问题，本实用新型提出了一种氮化物发光二极管， 其结构包括：衬底、η侧层、活性层、p侧层；其中，所述p侧层包含电子阻挡层、空穴注入层、 接触层；所述空穴注入层由u型氮化物层、ρ型氮化物层和氮化镁层交互堆叠而成。
[0004] 优选的，所述空穴注入层中交互堆叠层的层叠周期为1?50。
[0005] 优选的，所述空穴注入层中氮化镁层、u型氮化物层和ρ型氮化物层位置可相互调 变。
[0006] 优选的，所述氮化镁层的层数η范围为1 < η < 50。
[0007] 优选的，u型氮化物层和ρ型氮化物层的层叠周期数m范围为1彡m彡50。
[0008] 优选的，所述氮化镁层膜厚为1埃?15埃。
[0009] 优选的，所述空穴注入层中U型氮化物层膜厚为1埃?50埃、P型氮化物层膜厚 为100埃?2000埃。
[0010] 优选的，所述空穴注入层的掺杂浓度范围为1X1017?5X1021cnT 3。
[0011] 在一些实施例中，所述空穴注入层中氮化镁层数与u型氮化物层和ρ型氮化物层 的层叠周期相同。
[0012] 在另一些实施例中，所述空穴注入层中氮化镁层层数与u型氮化物层和ρ型氮化 物层的层叠周期不同。
[0013] 本发明的有益效果是：u型氮化物层、ρ型氮化物层和氮化镁层交互堆叠构成空穴 注入层中氮化镁层可有效扩展电流，改善电流拥挤现象，改善出光均匀性；同时改善晶格质 量，进而改善漏电流及抗静电能力等电特性。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用 新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。此外，附图数据是 描述概要，不是按比例绘制。
[0015] 图1为本实用新型之实施例1的发光二极管结构示意图。
[0016] 图2为本实用新型之实施例2的发光二极管结构示意图。
[0017] 图3为本实用新型之实施例3的发光二极管结构示意图。
[0018] 图4为本实用新型之实施例3的发光二极管结构另一示意图。
[0019] 图5为本实用新型之实施例4的发光二极管结构示意图。
[0020] 100.衬底；200.缓冲层；300. η型层；400.活性层；500.电子阻挡层；600.空穴 注入层；610. u型氮化物层；620. ρ型氮化物层；630.氮化镁层；700.接触层。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图和实施例对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。
[0022] 实施例1
[0023] 请参看附图1，当n=m=l时（η :氮化镁层数，m :u型氮化物层与ρ型氮化物层的层 置周期)，具体结构如下：提供一衬底1〇〇,其中衬底1〇〇材质可选用图形化监宝石（PSS)、 平面蓝宝石（Sapphire)、SiC(6H_SiC 或 4H_SiC)、Si、GaAs 或 GaN 等，晶格常数（lattice constant)接近于氮化物半导体的单晶氧化物也包含其中，优选使用图形化蓝宝石衬底，在 衬底100上生长缓冲层200,在缓冲层200上生长η型层300,后在η型层300上生长活性 层400,接着在活性层400上生长电子阻挡层500,再在电子阻挡层500上生长空穴注入层 600,其从下至上依次包括依次生长u型氮化物层610、ρ型氮化物层620和氮化镁层630。 其中生长的u型氮化物层610的厚度范围为1埃?50埃、ρ型氮化物层620厚度范围为 100埃?2000埃，掺杂浓度范围为1 X 1017?5X 1021cm_3、氮化镁层630厚度范围为1埃? 15埃，最后再在氮化镁层630上生长接触层700。
[0024] 实施例2
[0025] 请参看附图2,本实施例与实施例1相比，其区别在于：先在电子阻挡层500上生 长u型氮化物层610,再生长氮化镁层630,后再生长ρ型氮化物层620,其中生长的u型氮 化物层610的厚度范围为1埃?50埃、ρ型氮化物层620厚度范围为100埃?2000埃，掺 杂浓度范围为1X10 17?5X1021cnT3、氮化镁层630厚度范围为1埃?15埃；最后在ρ型氮 化物层620上生长接触层700。其余实施方式与实施例1相同。
[0026] 实施例3
[0027] 请参看附图3和4,当n=m尹1时，在实施例1和2基础上，空穴注入层600中u型 氮化物层610、ρ型氮化物层620和氮化镁层630呈周期性多层堆叠生长，氮化镁层的层数 η为l〈n彡50, u型氮化物层、ρ型氮化物层层叠周期m为l〈m彡50。
[0028] 实施例4
[0029] 请参看附图5,当η尹m时，具体结构如下：提供一衬底100,其中衬底100材质可 选用图形化蓝宝石（PSS)、平面蓝宝石（Sapphire)、SiC(6H_SiC或4H_SiC)、Si、GaAs或GaN 等，晶格常数（lattice constant)接近于氮化物半导体的单晶氧化物也包含其中，优选使 用PSS衬底；在衬底100上生长缓冲层200,后在缓冲层200上生长η型层300,再在η型层 300上生长活性层400,在活性层400上生长电子阻挡层500,随后再生长空穴注入层600， 其中，空穴注入层600中氮化镁层630任意随机插入u型氮化物层610和ρ型氮化物层620 层叠层中，且氮化镁层的层数η为1 < η < 50, u型氮化物层、p型氮化物层层叠周期m为 1 < m < 50,其各层膜厚分别为：u型氮化物层610的厚度范围为1埃?50埃、p型氮化物 层620厚度范围为100埃?2000埃，掺杂浓度范围为1 X 1017?5X 1021cm_3、氮化镁层630 厚度范围为1埃?15埃；最后在空穴注入层上生长接触层。
[0030] 应当理解的是，上述具体实施方案为本发明的优选实施例，本发明的范围不限于 该实施例，凡依本发明所做的任何变更，皆属本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种氮化物发光二极管，包括： 衬底； 形成在所述衬底上的η侧层； 形成在所述η侧层上的活性层； 形成在所述活性层上的Ρ侧层； 其特征在于：所述Ρ侧层包含电子阻挡层、空穴注入层、接触层；所述空穴注入层由u 型氮化物层、Ρ型氮化物层和氮化镁层交互堆叠而成。
2. 根据权利要求1所述的氮化物发光二极管，其特征在于：所述空穴注入层中交互堆 叠层的层叠周期为1?50。
3. 根据权利要求1所述的氮化物发光二极管，其特征在于：所述空穴注入层中氮化镁 层、u型氮化物层和ρ型氮化物层位置可相互调变。
4. 根据权利要求1所述的氮化物发光二极管，其特征在于：所述氮化镁层的层数η范 围为1彡η彡50。
5. 根据权利要求1所述的氮化物发光二极管，其特征在于：所述u型氮化物层和ρ型 氮化物层的层叠周期数m范围为50。
6. 根据权利要求1所述的氮化物发光二极管，其特征在于：所述氮化镁层膜厚为1 埃?15埃。
7. 根据权利要求1所述的氮化物发光二极管，其特征在于：所述空穴注入层中氮化镁 层的层数η与u型氮化物层和ρ型氮化物层的层叠周期数m相同。
8. 根据权利要求1所述的氮化物发光二极管，其特征在于：所述空穴注入层中氮化镁 层的层数η与u型氮化物层和ρ型氮化物层的层叠周期数m不同。
9. 根据权利要求1所述的氮化物发光二极管，其特征在于：所述空穴注入层中u型氮 化物层膜厚为1埃?50埃。
10. 根据权利要求1所述的氮化物发光二极管，其特征在于：所述空穴注入层中P型氮 化物层膜厚为100埃?2000埃。
【文档编号】H01L33/02GK203883035SQ201420315117
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】谢翔麟, 徐志波, 蓝永凌, 林兓兓, 卓昌正, 张家宏 申请人:安徽三安光电有限公司