一种氮化物发光二极管的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种氮化物发光二极管，依次包括衬底，N型氮化物，多量子阱，V形坑，第一AlN/AlxGa1?xN超晶格、In量子点/InN量子点形成的局域量子态、第二AlN/AlxGa1?xN超晶格组成的复合结构，P型氮化物以及P型接触层，所述多量子阱区域的V形坑中沉积第一AlN/AlxGa1?xN超晶格、In量子点/InN量子点形成的局域量子态、第二AlN/AlxGa1?xN超晶格的复合结构，V形坑上下两组AlN/AlxGa1?xN超晶格结构，将位错阻挡在V形坑中，阻挡其继续往上延伸，有效地减少位错，降低非辐射复合，降低漏电和改善ESD，提升发光效率和发光强度；而两组超晶格结构中间的In量子点/InN量子点组成的混合局域量子态，提升量子阱的量子效应，进一步提升发光效率和发光强度。
【专利说明】
一种氮化物发光二极管
技术领域
[0001]本发明涉及半导体光电器件领域，特别是一种氮化物发光二极管。
【背景技术】
[0002]现今，发光二极管(LED)，特别是氮化物发光二极管因其较高的发光效率，在普通照明领域已取得广泛的应用。因氮化物发光二极管的底层存在缺陷，导致生长量子阱时缺陷延伸会形成V形坑，形成非辐射复合中心，导致电子容易通过V形坑的漏电通道泄漏，形成漏电和非福射复合，降低发光强度和ESD。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:提供一种氮化物发光二极管，通过在多量子阱区域的V]形坑(V-shape pits)沉积第一AlN/AlxGai—XN超晶格、In量子点/InN量子点形成的局域量子态、第二 AlN/AlxGa1-xN超晶格的复合结构，V形坑上下两组AlN/AlxGa1-xN超晶格结构，将位错阻挡在V形坑中，阻挡其继续往上延伸，有效地减少位错，降低非辐射复合，降低漏电和改善ESD，提升发光效率和发光强度;而两组超晶格结构中间的In量子点和InN量子点组成的混合局域量子态，提升量子阱的量子效应，进一步提升发光效率和发光强度。
[0004]—种氮化物发光二极管，依次包括衬底，缓冲层，N型氮化物，多量子阱，V形坑，第一 AlN/AlxGa1-xN超晶格、In量子点/InN量子点形成的局域量子态、第二 AlN/AlxGa1-xN超晶格组成的复合结构，P型氮化物，以及P型接触层，其中多量子阱区域的V形坑(V-shape pits)中沉积第一AIN/AI xGa1-xN超晶格、I η量子点/1 ηΝ量子点形成的局域量子态、第二AIN/AlxGapxN超晶格的复合结构，V形坑上下两组AlN/AlxGa1-xN超晶格结构，将位错阻挡在V形坑中，阻挡其继续往上延伸，有效地减少位错，降低非辐射复合，降低漏电和改善ESD，提升发光效率和发光强度;而两组超晶格结构中间的In量子点和InN量子点组成的混合局域量子态，提升量子阱的量子效应，进一步提升发光效率和发光强度。
[0005]进一步地，所述V形坑的第一、第二 AlN/AlxGa1-xN超晶格之间沉积In量子点和InN量子点组成的局域量子态，该量子态可提升多量子阱的量子效应，提升发光效率和发光强度。
[0006]进一步地，所述第一 AlN/AlxGai—XN超晶格的厚度为I?lOOnm，优选厚度为5nm，Al组分X: 0〈χ〈1，优选Al组分为0.3。
[0007]进一步地，所述第二 AlNAlxGa1-XN超晶格的厚度为I?lOOnm，优选厚度为5nm，Al组分X: 0〈χ〈1，优选Al组分为0.3。
[0008]进一步地，所述第一、二AlN/AlxGa1-xN超晶格的周期为N(N>=1)，优选择周期为3对。
[0009]进一步地，所述多量子讲区域的V形坑的大小为50?500 nm，优选大小为lOOnm。
[0010]进一步地，所述V形坑中的In量子点尺寸为I?10nm，优选5nm。
[0011]进一步地，所述V形坑中的InN量子点尺寸为I?10nm，优选5nm。
[0012]进一步地，所述V形坑中的第一、第二AlN/AlxGa1-xN超晶格形成腔体对In量子点/InN量子点形成包覆，防止量子点析出和扩散，保护量子点的形貌和提升量子效应。
【附图说明】
[0013]图1为本发明实施例的传统氮化物发光二极管的示意图。
[0014]图2为本发明实施例的氮化物发光二极管的示意图。
[0015]图示说明:100:衬底，101:缓冲层，102:N型氮化物，103:多量子阱，104:第一AlN/AlxGa1-XN超晶格(104a/104b)、In量子点/InN量子点形成的局域量子态(104c)、第二 AlN/AlxGai—xN超晶格(104d/104e)组成的复合结构，105: P型氮化物，106: P型接触层。
【具体实施方式】
[0016]传统的氮化物发光二极管，因晶格失配和热失配在氮化物生长过程中会形成缺陷，生长多量子阱时该位错会延伸形成V形坑，如图1所示;该V形坑形成非辐射复合中心，导致电子容易通过V-pits的漏电通道泄漏，形成漏电和非辐射复合，降低发光强度和ESD。
[0017]为了解决常规的氮化物LED中V形坑形成漏电通道和非辐射复合中心的问题，本发明提出一种氮化物发光二极管，如图2所示，依次包括:衬底100，缓冲层1I，N型氮化物102，多量子阱103，第一 AlNAlxGa1-XN超晶格(104a/104b)、In量子点/InN量子点形成的局域量子态(104c)、第二 AlN/AlxGai—XN超晶格(104d/104e)组成的复合结构104，P型氮化物105以及P型接触层106。
[0018]首先，采用MOCVD设备在衬底上依次沉积缓冲层、N型氮化物、多量子阱。多量子阱具有尺寸约1 Onm的V形坑。然后，在量子阱的V形坑依次沉积第一 AIN/AI xGa1-XN超晶格(104&/10仙)，厚度为51111141组分1为0.3，超晶格周期为3对;接着，沉积111量子点和11^量子点104(:的混合量子区域，大小为5nm/5nm，形成局域量子态;再沉积第二 AlN/AlxGai—XN超晶格(104d/104e)，厚度为5nm，Al组分X为0.3，超晶格周期为3对。通过第一411^^14&1^超晶格(104a/104b)、In量子点/InN量子点形成的局域量子态(104c)、第二 AlNAlxGa1-XN超晶格(104d/104e)组成的复合结构104将位错阻挡在V形坑中，阻止位错继续向P型氮化物延伸。最后，制作P型氮化物105和P型接触层106，形成氮化物发光二极管的外延片。
[0019]多量子阱区域的V形坑(V-shapepits)沉积第一AlN/AlxGai—XN超晶格、In量子点/InN量子点形成的局域量子态、第二 AlN/AlxGa^N超晶格的复合结构，V形坑上下两组AlN/AlxGapxN超晶格结构，将位错阻挡在V形坑中，阻挡其继续往上延伸，有效地减少位错，降低非辐射复合，降低漏电和改善ESD，提升发光效率和发光强度;而两组超晶格结构中间的In量子点和InN量子点组成的混合局域量子态，同时，第一、第二AlN/AlxGa1-xN超晶格形成腔体对I η量子点/1 η N量子点形成包覆，防止量子点析出和扩散，保护量子点的形貌和提升量子效应，进一步提升发光效率和发光强度。
[0020]以上实施方式仅用于说明本发明，而并非用于限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明做出各种修饰和变动，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应视权利要求书范围限定。
【主权项】
1.一种氮化物发光二极管，依次包括衬底，N型氮化物，多量子阱，V形坑，第一AlN/AlxGapxN超晶格、In量子点/InN量子点形成的局域量子态、第二 AlN/AlxGa1-xN超晶格组成的复合结构，P型氮化物以及P型接触层，所述多量子阱区域的V形坑中沉积第一AlN/AlxGa1-XN超晶格、In量子点/InN量子点形成的局域量子态、第二 AlN/AlxGai—XN超晶格的复合结构。2.根据权利要求1所述的一种氮化物发光二极管，其特征在于:所述V形坑的第一、第二AlN/AlxGa1-xN超晶格之间沉积In量子点和InN量子点组成的局域量子态，用于提升多量子阱的量子效应，提升发光效率和发光强度。3.根据权利要求1所述的一种氮化物发光二极管，其特征在于:所述第一AlN/AlxGa^N超晶格的厚度为I?100nm，AUi*X:0〈X〈lo4.根据权利要求1所述的一种氮化物发光二极管，其特征在于:所述第二AlN/AlxGa^N超晶格的厚度为I?100nm，AUi*X:0〈X〈lo5.根据权利要求1所述的一种氮化物发光二极管，其特征在于:所述第一、二AlN/AlxGa1-XN超晶格的周期为N和M(N>=1，M>=1)。6.根据权利要求1所述的一种氮化物发光二极管，其特征在于:所述多量子阱区域的V形坑的大小为50~500 nm07.根据权利要求1所述的一种氮化物发光二极管，其特征在于:所述V形坑中的In量子点尺寸为I^lOOnm08.根据权利要求1所述的一种氮化物发光二极管，其特征在于:所述V形坑中的InN量子点尺寸为l~100nmo9.根据权利要求1所述的一种氮化物发光二极管，其特征在于:所述V形坑中的第一、第二 AlN/AlxGa1-xN超晶格形成腔体对In量子点/InN量子点形成包覆，防止量子点析出和扩散，保护量子点的形貌和提升量子效应。
【文档编号】H01L33/14GK105870273SQ201610384832
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月2日
【发明人】郑锦坚, 李志明, 钟志白, 杨焕荣, 廖树涛, 杜伟华, 伍明跃, 周启伦, 林峰, 李水清, 康俊勇
【申请人】厦门市三安光电科技有限公司