一种氮化镓基发光二极管外延片的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种氮化镓基发光二极管外延片，它属于发光二极管【技术领域】。它包括衬底，以及从下至上依次外延生长于所述衬底之上的缓冲层、非掺杂u型GaN层、n型GaN层、InGaN/GaN多量子阱有源发光层、p型AlGaN层、p型GaN层、无掺杂AlxInyGa(1-x-y)N层和p型接触层，所述无掺杂AlxInyGa(1-x-y)N层中x与y均大于0且x与y之和小于1。本实用新型用于制造蓝光发光二极管，它可以抑制金属电极下方的载流子的输运和复合发光，提高对电子的阻挡作用，使载流子更多的扩散至发光二极管的表面并形成辐射复合发光，从而避免有源层发出的光被金属电极遮挡或吸收，提高发光二极管的发光效率。
【专利说明】一种氮化镓基发光二极管外延片
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及发光二极管【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 半导体发光二极管是一种把电能转化为光能的发光器件，它包括包括外延片以及 设置于外延片之上的电极，被广泛应用于人们的日常生活中。在发光二极管【技术领域】中，发 光二极管的发光效率始终是人们关心的重大问题，而发光二极管外延片的结构则是解决该 问题的关键所在。
[0003] 氮化镓基发光二极管是一种发射蓝光的发光二极管，它的外延片包括衬底，以及 从下至上依次外延生长于衬底之上的缓冲层、非掺杂u型GaN层、η型GaN层、InGaN/GaN多 量子阱有源发光层、P型AlGaN电子阻挡层、p型GaN层和接触层。它的发光原理在于，外延 片上有利用光刻方法制作出的图形化的金属η电极和p电极，电流由金属电极注入多量子 阱有源发光层，从而激发电子跃迁并发光。为了避免有源层发出的光被金属电极遮挡或吸 收，在多量子阱有源发光层上通常设有电子阻挡层。但是，传统技术中的电子阻挡层对电子 的阻挡效果有限，不能很好地解决金属电极下方载流子的输运和复合发光问题。 实用新型内容
[0004] 本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种氮化镓基发 光二极管外延片，它可以抑制金属电极下方的载流子的输运和复合发光，提高对电子的阻 挡作用，从而提高发光二极管的发光效率。
[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种氮化镓基发光二极 管外延片，其特征在于：它包括衬底，以及从下至上依次外延生长于衬底之上的缓冲层、非 掺杂u型GaN层、η型GaN层、InGaN/GaN多量子阱有源发光层、ρ型AlGaN层、ρ型GaN层、 无掺杂AlxInyGa(1_x_y)N层和p型接触层，其中无掺杂Al xInyGa(1_x_y)N层中X与y均大于0且 X与y之和小于1。
[0006] 作为优选，衬底为蓝宝石衬底。
[0007] 作为优选，缓冲层为GaN缓冲层。
[0008] 作为优选，ρ型接触层为Mg掺杂的InGaN层。
[0009] 作为优选，无掺杂AlxInyGa(1_ x_y)N层的厚度不小于10nm并且不大于30nm。
[0010] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型可以抑制金属电极下方的 载流子的输运和复合发光，提高对电子的阻挡作用，使载流子更多的扩散至发光二极管的 表面并形成辐射复合发光，从而避免有源层发出的光被金属电极遮挡或吸收，提高发光二 极管的发光效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1是本实用新型的结构示意图。
[0012] 图中：1、衬底；2、缓冲层；3、非掺杂u型GaN层；4、n型GaN层；5、InGaN/GaN多量 子阱有源发光层；6、p型AlGaN层；7、p型GaN层；8、无掺杂AlxInyGa (1_x_y)N层；9、p型接触 层。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0014] 如图1，一种氮化镓基发光二极管外延片，它在蓝宝石衬底1上以从下至上的顺序 依次外延生长缓冲层2、非掺杂u型GaN层3、η型GaN层4、InGaN/GaN多量子阱有源发光 层5、p型AlGaN层6、p型GaN层7、无掺杂AlxInyGa(1_ x_y)N层8和p型接触层9。具体步骤 为：
[0015] 1、高温烘烤蓝宝石衬底1 ;
[0016] 2、缓冲层2 :生长厚度不小于20nm并且不大于50nm的非掺杂多结晶型GaN ;
[0017] 3、非掺杂u型GaN层3 :生长厚度不小于0. 5微米并且不大于5微米的单晶GaN 层；
[0018] 4、n型GaN层4 :生长Si掺杂的η型单晶GaN层，厚度不小于0. 5微米并且不大于 5微米；
[0019] 5、InGaN/GaN多量子阱有源发光层5 :InGaN和GaN交替生长得到多量子阱层，其 中GaN层的厚度为不小于10nm并且不大于20nm，InGaN层的厚度为不小于lnm并且不大于 2nm ；
[0020] 6、p型AlGaN层6 :生长Mg掺杂的p型单晶AlGaN层，厚度不小于10nm并且不大 于 50nm ;
[0021] 7、p型GaN层7 :生长Mg掺杂的p型单晶GaN层，厚度不小于lOOnm并且不大于 lOOOnm ；
[0022] 8、无惨杂 AlxInyGau_x_y；)N 层 8 :生长无惨杂 AlxInyGau_x_y；)N 层，其厚度为 20nm，且 x=0. 2, y=0. 1 ；
[0023] 9、p型接触层9 :生长Mg掺杂的InGaN层。
[0024] 本技术方案生产的外延片用于制造蓝光发光二极管，它可以抑制金属电极下方的 载流子的输运和复合发光，提高对电子的阻挡作用，使载流子更多的扩散至发光二极管的 表面并形成辐射复合发光，从而避免有源层发出的光被金属电极遮挡或吸收，提高发光二 极管的发光效率。
【权利要求】
1. 一种氮化镓基发光二极管外延片，其特征在于：它包括衬底（1)，以及从下至上依次 外延生长于所述衬底之上的缓冲层（2)、非掺杂u型GaN层（3)、n型GaN层（4)、InGaN/GaN 多量子阱有源发光层（5)、p型AlGaN层（6)、p型GaN层（7)、无掺杂AlxInyGa (1_x_y)N层（8) 和P型接触层（9)，所述无掺杂AlxInyGa(1_x_ y)N层（8)中X与y均大于0且X与y之和小于 1〇
2. 根据权利要求1所述的一种氮化镓基发光二极管外延片，其特征在于所述衬底（1) 为蓝宝石衬底。
3. 根据权利要求1所述的一种氮化镓基发光二极管外延片，其特征在于所述缓冲层 (2)为GaN缓冲层。
4. 根据权利要求1所述的一种氮化镓基发光二极管外延片，其特征在于所述p型接触 层（9)为Mg掺杂的InGaN层。
5. 根据权利要求1所述的一种氮化镓基发光二极管外延片，其特征在于所述无掺杂 AlxInyGa(1_x_y)N层（8)的厚度不小于10nm并且不大于30nm。
【文档编号】H01L33/14GK203850330SQ201420217921
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】范巧温, 白欣娇, 潘鹏, 王爱民, 王波, 汪灵, 周晓龙, 许彦旗, 孟彦超 申请人:同辉电子科技股份有限公司