本發(fā)明涉及光電，尤其涉及一種發(fā)光二極管外延片及其制備方法、led。

背景技術(shù)：

1、led芯片是一種能發(fā)光的半導(dǎo)體電子元件，具有體積小、亮度高、能耗小等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于照明等領(lǐng)域。led芯片由led外延片裂片得到。led外延片包括襯底及在襯底上生長的gan外延層。

2、目前，常使用藍(lán)寶石、硅或碳化硅等材料作為襯底。隨著led在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，對芯片性能的要求也有側(cè)重，比如在顯示領(lǐng)域的應(yīng)用就要求芯片的一致性，特別要求在不同電流驅(qū)動下的一致性。由于led芯片會隨著應(yīng)用電流的增大波長產(chǎn)生藍(lán)移，如果芯片差異較大的話波長藍(lán)移的幅度也不一樣，從而波長的差異就會放大，最終導(dǎo)致色差影響顯示效果。因此led芯片的一致性為當(dāng)前非常重要的技術(shù)指標(biāo)，而波長是由外延決定的，生長高均一性的外延片為當(dāng)前亟需突破的技術(shù)難點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種發(fā)光二極管外延片，其能夠提升波長一致性，減小波長的藍(lán)移。

2、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還在于，提供一種發(fā)光二極管外延片的制備方法，其工藝簡單，能夠穩(wěn)定制得發(fā)光效率良好的發(fā)光二極管外延片。

3、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種發(fā)光二極管外延片，包括襯底，所述襯底上依次設(shè)有緩沖層、非摻雜gan層、n型gan層、應(yīng)力釋放層、多量子阱層、電子阻擋層、p型gan層；

4、所述多量子阱層包括依次交替層疊的量子阱層和量子壘層，所述量子壘層包括至少一組依次層疊的第一gan層、aln層、inn層和第二gan層。

5、在一些實(shí)施方式中，所述量子壘層包括1～5組依次層疊的第一gan層、aln層、inn層和第二gan層。

6、在一些實(shí)施方式中，所述量子壘層的厚度為8nm～12nm。

7、在一些實(shí)施方式中，所述第一gan層的厚度為0.1nm～5nm。

8、在一些實(shí)施方式中，所述第二gan層的厚度為0.1nm～5nm。

9、在一些實(shí)施方式中，所述aln層的厚度為0.1nm～3nm。

10、在一些實(shí)施方式中，所述inn層的厚度為0.1nm～3nm。

11、在一些實(shí)施方式中，所述量子阱層為ingan層。

12、為解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種發(fā)光二極管外延片的制備方法，包括以下步驟：

13、s1、提供襯底；

14、s2、在所述襯底上依次沉積緩沖層、非摻雜gan層、n型gan層、應(yīng)力釋放層、多量子阱層、電子阻擋層、p型gan層；

15、所述多量子阱層包括依次交替層疊的量子阱層和量子壘層，所述量子壘層包括至少一組依次層疊的第一gan層、aln層、inn層和第二gan層。

16、相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種led，所述led包括如上文所述的發(fā)光二極管外延片，或者包括由上文所述的發(fā)光二極管外延片的制備方法所制得的發(fā)光二極管外延片。

17、實(shí)施本發(fā)明，具有如下有益效果：

18、本發(fā)明提供的發(fā)光二極管外延片中，通過設(shè)計(jì)復(fù)合型結(jié)構(gòu)的量子壘層，相較傳統(tǒng)的單層結(jié)構(gòu)的量子壘層可以更好的釋放應(yīng)力以及更有效地阻擋電子溢流，改善電流擴(kuò)展。由于ga原子，al原子，in原子直徑不同，al原子最小，ga原子最大，因此在gan/aln/inn/gan疊層可以填補(bǔ)空隙以及改善缺陷延伸方向，一定程度上釋放應(yīng)力，從而使得在后續(xù)生長量子阱層可以有更均勻的in組分分布。另外aln的勢壘較高，inn的勢壘較低，gan/aln/inn/gan的疊層可以形成階梯式勢壘，電子想要溢流需要獲得更多的能量，所以可以更好的限制電流的溢流改善擴(kuò)展。通過以上兩點(diǎn)效應(yīng)可以改善量子阱中in組分分布以及減少電子溢流、改善電流擴(kuò)展，從而提升波長一致性，減小波長的藍(lán)移。

技術(shù)特征：

1.一種發(fā)光二極管外延片，其特征在于，包括襯底，所述襯底上依次設(shè)有緩沖層、非摻雜gan層、n型gan層、應(yīng)力釋放層、多量子阱層、電子阻擋層、p型gan層；

2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管外延片，其特征在于，所述量子壘層包括1～5組依次層疊的第一gan層、aln層、inn層和第二gan層。

3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管外延片，其特征在于，所述量子壘層的厚度為8nm～12nm。

4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管外延片，其特征在于，所述第一gan層的厚度為0.1nm～5nm。

5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管外延片，其特征在于，所述第二gan層的厚度為0.1nm～5nm。

6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管外延片，其特征在于，所述aln層的厚度為0.1nm～3nm。

7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管外延片，其特征在于，所述inn層的厚度為0.1nm～3nm。

8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管外延片，其特征在于，所述量子阱層為ingan層。

9.一種如權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管外延片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

10.一種led，其特征在于，所述led包括如權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管外延片或者包括由權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管外延片的制備方法所制得的發(fā)光二極管外延片。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及光電技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種發(fā)光二極管外延片及其制備方法、LED，所述發(fā)光二極管外延片包括襯底，所述襯底上依次設(shè)有緩沖層、非摻雜GaN層、N型GaN層、應(yīng)力釋放層、多量子阱層、電子阻擋層、P型GaN層；所述多量子阱層包括依次交替層疊的量子阱層和量子壘層，所述量子壘層包括至少一組依次層疊的第一GaN層、AlN層、InN層和第二GaN層。本發(fā)明提供的發(fā)光二極管外延片能夠提升波長一致性，減小波長的藍(lán)移。

技術(shù)研發(fā)人員：胡加輝,劉春楊,金從龍,顧偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江西兆馳半導(dǎo)體有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2