[发明专利]发光二极管外延片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管(英文Light Emitting Diode，简称LED)领域，特别涉及一种发光二极管外延片及其制备方法。

背景技术

LED作为一种高效、绿色环保的新型固态照明光源，具有体积小、重量轻、寿命长、可靠性高及使用功耗低等优点，因而在照明领域得到了广泛的应用，同时LED在手机、显示屏等背光方面的应用也愈来愈热门。现有的GaN基LED芯片结构包括衬底、缓冲层、N型GaN层、多量子阱层、P型GaN层等。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于应用在背光上的发光二极管芯片的特点是细长型的，该特性决定其横向电流扩展能力比其它类型应用的芯片要差很多，所以如何提高背光芯片的横向扩展能力以改善发光分布的均匀性迫在眉睫。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种发光二极管外延片及其制备方法。所述技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管外延片，所述发光二极管外延片包括：衬底，以及依次覆盖在所述衬底上的u型GaN层、N型GaN层、多量子阱有源层和P型GaN载流子层，所述多量子阱有源层包括交替生长的多个InGaN阱层和多个GaN垒层；

所述发光二极管外延片还包括：设置在所述N型GaN层和所述多量子阱有源层之间的电流扩展层，所述电流扩展层的结构为n个周期的GaN/Al_xGaN/Al_yGaN，0.1≤x≤0.35，沿所述N型GaN层到所述多量子阱有源层的方向，y的取值按如下方式变化：从x递减到0，n为正整数。

在本发明实施例的一种实现方式中，2≤n≤10。

在本发明实施例的另一种实现方式中，每个周期中GaN的厚度d1：5nm≤d1≤30nm，每个周期中Al_xGaN和Al_yGaN的厚度均为d2：3nm≤d2≤15nm。

在本发明实施例的另一种实现方式中，在所述电流扩展层中，GaN的掺Si量m1为：0sccm≤m1≤30sccm，Al_xGaN和Al_yGaN层的掺Si量均为m2：10sccm≤m2≤30sccm。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述u型GaN层的厚度为1～4um。

第二方面，本发明实施例还提供了一种发光二极管外延片制备方法，所述方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上依次生长u型GaN层和N型GaN层；

在所述N型GaN层上生长电流扩展层，所述电流扩展层的结构为n个周期的GaN/Al_xGaN/Al_yGaN，0.1≤x≤0.35，沿所述N型GaN层到多量子阱有源层的方向，y的取值按如下方式变化：从x递减到0，n为正整数；

在所述电流扩展层上生长所述多量子阱有源层，所述多量子阱有源层包括交替生长的多个InGaN阱层和多个GaN垒层；

在所述多量子阱有源层上生长P型GaN载流子层。

在本发明实施例的一种实现方式中，2≤n≤10。

在本发明实施例的另一种实现方式中，每个周期中GaN的厚度d1：5nm≤d1≤30nm，每个周期中Al_xGaN和Al_yGaN的厚度均为d2：3nm≤d2≤15nm。

在本发明实施例的另一种实现方式中，在所述电流扩展层中，GaN的掺Si量m1为：0sccm≤m1≤30sccm，Al_xGaN和Al_yGaN层的掺Si量均为m2：10sccm≤m2≤30sccm。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述u型GaN层的厚度为1～4um。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：