[发明专利]GaN基LED外延结构及其制造方法

权利要求书

1.一种GaN基LED外延结构，包括：

衬底；

在所述衬底上外延生长的GaN基LED外延结构，

其中所述衬底是含光致发光荧光材料的衬底，其中所述衬底包括稀土元素掺杂的石榴石系列Re₃Al₅O₁₂衬底与Al₂O₃衬底键合之后得到的衬底。

2.根据权利要求1所述的GaN基LED外延结构，其中所述稀土元素掺杂的Re₃Al₅O₁₂衬底包括Re₃Al₅O₁₂陶瓷衬底或单晶衬底。

3.根据权利要求2所述的GaN基LED外延结构，其中所述Re₃Al₅O₁₂陶瓷衬底包括多晶Re₃Al₅O₁₂陶瓷衬底或织构化Re₃Al₅O₁₂陶瓷衬底。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的GaN基LED外延结构，其中所述衬底包括精细抛光后其表面粗糙度小于10nm的衬底。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的GaN基LED外延结构，其中所述GaN基LED外延结构依次包括低温AlN缓冲层、低温GaN缓冲层、GaN缓冲层、n型GaN层、AlGaN阻挡层、InGaN/GaN多量子阱发光层、AlGaN阻挡层、P型GaN层和高掺杂p型GaN电极接触层。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的GaN基LED外延结构，其中所述稀土元素Re选自Ce、Gd、Eu、Er、Nd、Tb、Sm、Tm、Dy或Yb中的一种或任意几种。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的GaN基LED外延结构，其中所述GaN基LED外延结构包括在稀土元素掺杂的Re₃Al₅O₁₂陶瓷或单晶或键合衬底上进行图案化处理并侧向外延生长的GaN基LED外延结构。

8.一种制造GaN基LED半导体器件的方法，包括：

准备包含光致发光荧光材料的衬底；

将稀土元素掺杂的石榴石系列Re₃Al₅O₁₂陶瓷衬底与Al₂O₃衬底键合；以及

在所述衬底上外延生长GaN基LED外延结构。

9.根据权利要求8中所述的方法，其中所述稀土元素掺杂的Re₃Al₅O₁₂衬底包括Re₃Al₅O₁₂陶瓷衬底或单晶衬底。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述Re₃Al₅O₁₂陶瓷衬底包括多晶Re₃Al₅O₁₂陶瓷衬底或织构化Re₃Al₅O₁₂陶瓷衬底。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，在外延生长之前还包括：将准备好的衬底精细抛光后其表面粗糙度小于10nm。

12.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中所述GaN基LED外延结构依次包括低温AlN缓冲层、低温GaN缓冲层、GaN缓冲层、n型GaN层、AlGaN阻挡层、InGaN/GaN多量子阱发光层、AlGaN阻挡层、P型GaN层和高掺杂p型GaN电极接触层。

13.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中所述稀土元素Re选自Ce、Gd、Eu、Er、Nd、Tb、Sm、Tm、Dy或Yb中的一种或任意几种。