[发明专利]一种氮化物发光二极管及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体光电器件领域，特别是一种氮化物发光二极管及其制作方法。

背景技术

现今，发光二极管（LED），特别是氮化物发光二极管因其较高的发光效率，在普通照明领域已取得广泛的应用。但由于因P型Mg的离化效率低，导致空穴浓度低，P型氮化物的电流扩展差且欧姆接触较差，制作电极后电流容易积聚在局部区域，特别是电极和扩展条（Finger）周围，导致发光均匀性不好和ESD差等问题。

发明内容

鉴于现有技术存在P型空穴扩展长度偏低的问题，本案提出一种具有MgGa纳米团簇的氮化物发光二极管及其制作方法来改善以上问题。

本发明的目的是：提供一种氮化物发光二极管及其制作方法，通过高导电性能MgGa团簇作为电流扩展桥接点，解决P型因Mg离化效率低引起空穴浓度偏低和电流扩展偏差的问题，提升P型接触层空穴的扩散长度，改善P型电流的扩展能力，减少电流的积聚效应，提升发光的均匀性和ESD。

根据本发明的第一方面，一种氮化物发光二极管，依次包括衬底，缓冲层，N型氮化物，多量子阱，P型氮化物以及P型接触层，其特征在于：所述P型接触层具有MgGa纳米团簇超晶格，通过高导电性能MgGa团簇作为电流扩展桥接点，解决P型因Mg离化效率低引起空穴浓度偏低和电流扩展偏差的问题，提升P型接触层空穴的扩散长度，改善P型电流的扩展能力，减少电流的积聚效应，提升发光的均匀性和ESD。

进一步地，所述衬底为蓝宝石、碳化硅、硅、氮化镓、氮化铝、ZnO等适合外延生长的衬底。

进一步地，所述MgGa纳米团簇的尺寸为10~500nm，优选50nm。

进一步地，所述MgGa纳米团簇超晶格为每层P型氮化物布满MgGa纳米团簇的氮化物，每层厚度为5~500nm，优选10nm，纳米团簇密度为1E7~1E12cm^-2，优选1E9cm^-2。

进一步地，所述MgGa纳米团簇超晶格的周期为N次(N>=1的自然数)，优选N=3。

根据本发明的第二方面，一种氮化物发光二极管的制作方法，包含以下步骤：（1）在衬底100上依次外延生长缓冲层、N型氮化物、多量子阱、P型氮化物；（2）采用低温方法生长具有高凹坑密度的P型接触层，作为MgGa纳米团簇的沉积点；（3）生长具有MgGa纳米团簇超晶格的P型接触层。

进一步地，所述步骤（2）生长具有高凹坑密度的P型接触层，首先将温度降至600~800度，优选700度，使氮化物表面粗化，形成密集的凹坑，作为MgGa纳米团簇的沉积点，凹坑密度为1E7~1E12cm^-2，优选1E9cm^-2。

进一步地，所述步骤（3）具有MgGa纳米团簇超晶格的P型接触层，首先关闭NH3，通入Cp2Mg，预铺Mg纳米点，然后关闭Mg，通入TMGa，生成MgGa纳米团簇，然后，开启NH3，同时通入Cp2Mg/TMGA，生长具有MgGa纳米团簇超晶格的P型接触层，重复以上步骤，生长超晶格周期为N次（N>=1的自然数)。

附图说明

图1为本发明实施例的氮化物发光二极管的示意图。

图2为本发明实施例的氮化物发光二极管的制作方法步骤（1）示意图。

图3为本发明实施例的氮化物发光二极管的制作方法步骤（2）示意图。

图4为本发明实施例的氮化物发光二极管的制作方法步骤（3）示意图。

图5为本发明实施例的氮化物发光二极管的制作方法步骤（3）形成超晶格周期为N的示意图。

图6为本发明实施例的氮化物发光二极管的提升电流扩展的平面示意图。

图示说明：100：衬底，101：缓冲层，102：N型氮化物，103：多量子阱，104：P型氮化物，105：具有MgGa纳米团簇超晶格的P型接触层，105a：纳米团簇的沉积点，105b：MgGa纳米团簇，105c：MgGa纳米团簇的超晶格。

具体实施方式