外延结构及LED芯片的制作方法

本技术涉及半导体发光器件，具体地涉及一种外延结构及led芯片。

背景技术：

1、目前采用的外延结构主要由n层、mqw层和p层组成，而此外延的生长结构中电子主要存在于n层，空穴存在于p层，而mqw层为两者提供了载流子自发性复合或受激复合的空间，决定了半波宽的范围。现有技术中为了增大半波宽，普遍的解决方式为增加mqw层的厚度或增加载流子的浓度，但是其发光复合的损耗较大，而且复合效率较低。

技术实现思路

1、本实用新型实施例的目的是提供一种外延结构及led芯片，用以解决上述现有技术中存在的技术问题。

2、为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种外延结构，包括依次层叠的gaas衬底、gaas缓冲层、新型n层、mqw层、新型p层以及gap层，其中，所述新型n层和所述新型p层分别包括多组纵向交替生长的alxga(1-x)as层和alxga(1-x)inas层。

3、可选的，所述新型n层还包括alinp电子层，层叠与所述gaas缓冲层上，所述多组纵向交替生长的alxga(1-x)as层和alxga(1-x)inas层层叠与所述alinp电子层上。

4、可选的，所述新型p层还包括alinp空穴层，置于所述多组纵向交替生长的alxga(1-x)as层和alxga(1-x)inas层中的最后一组alxga(1-x)as层和alxga(1-x)inas层上。

5、可选的，所述新型n层中所述多组纵向交替生长的alxga(1-x)as层和alxga(1-x)inas层呈al含量逐组降低的渐变式结构。

6、可选的，所述新型p层中所述多组纵向交替生长的alxga(1-x)as层和alxga(1-x)inas层呈al含量逐组升高的渐变式结构。

7、可选的，所述新型n层中所述多组纵向交替生长的alxga(1-x)as层和alxga(1-x)inas层中最后一组alxga(1-x)as层和alxga(1-x)inas层中的al含量与所述新型p层中所述多组纵向交替生长的alxga(1-x)as层和alxga(1-x)inas层中的第一组alxga(1-x)as层和alxga(1-x)inas层中的al含量相同。

8、可选的，所述mqw层为含alxga(1-x)inp组分的mqw层；

9、可选的，所述mqw层alxga(1-x)inp中的al含量与所述新型n层中所述多组纵向交替生长的alxga(1-x)as层和alxga(1-x)inas层中最后一组alxga(1-x)as层和alxga(1-x)inas层中的al含量以及所述新型p层中所述多组纵向交替生长的alxga(1-x)as层和alxga(1-x)inas层中的第一组alxga(1-x)as层和alxga(1-x)inas层中的al含量相同。

10、可选的，所述多组纵向交替生长的alxga(1-x)as层和alxga(1-x)inas层中x的取值范围为0.7≥x≥0.1。

11、另一方面，本实用新型还提供一种led芯片，包括上述所述的外延结构。

12、通过上述技术方案，利用多组纵向交替生长的alxga(1-x)as层和alxga(1-x)inas层作为新型n层和新型p层，通过提高辐射机率和复合效率的方式增加半波宽以拉长光色范围，同时此结构使得pn结的额外电阻减小，降低了发光复合的损耗，提高了复合效率。

13、本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种外延结构，其特征在于，包括依次层叠的gaas衬底、gaas缓冲层、新型n层、mqw层、新型p层以及gap层，其中，所述新型n层和所述新型p层分别包括多组纵向交替生长的alxga(1-x)as层和alxga(1-x)inas层。

2.根据权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述新型n层还包括alinp电子层，层叠与所述gaas缓冲层上，所述多组纵向交替生长的alxga(1-x)as层和alxga(1-x)inas层层叠与所述alinp电子层上。

3.根据权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述新型p层还包括alinp空穴层，置于所述多组纵向交替生长的alxga(1-x)as层和alxga(1-x)inas层中的最后一组alxga(1-x)as层和alxga(1-x)inas层上。

4.根据权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述新型n层中所述多组纵向交替生长的alxga(1-x)as层和alxga(1-x)inas层呈al含量逐组降低的渐变式结构。

5.根据权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述新型p层中所述多组纵向交替生长的alxga(1-x)as层和alxga(1-x)inas层呈al含量逐组升高的渐变式结构。

6.一种led芯片，其特征在于，包括上述权利要求1-5任一项所述的外延结构。

技术总结
本技术实施例提供一种外延结构及LED芯片，属于半导体发光器件领域。所述外延结构包括：依次层叠的GaAs衬底、GaAs缓冲层、新型N层、MQW层、新型P层以及GaP层，其中，所述新型N层和所述新型P层分别包括多组纵向交替生长的Al<subgt;x</subgt;Ga<subgt;(1‑x)</subgt;As层和Al<subgt;x</subgt;Ga<subgt;(1‑x)</subgt;InAs层。通过上述技术方案，利用多组纵向交替生长的Al<subgt;x</subgt;Ga<subgt;(1‑x)</subgt;As层和Al<subgt;x</subgt;Ga<subgt;(1‑x)</subgt;InAs层作为新型N层和新型P层，通过提高辐射机率和复合效率的方式增加半波宽以拉长光色范围，同时此结构使得PN结的额外电阻减小，降低了发光复合的损耗，提高了复合效率。

技术研发人员：贾钊,窦志珍,张玉娇,闫冬成,胡恒广
受保护的技术使用者：河北光兴半导体技术有限公司
技术研发日：20230222
技术公布日：2024/1/14