[发明专利]LED外延结构及其制备方法和半导体器件有效
| 申请号： | 201710406980.9 | 申请日： | 2017-06-02 |
| 公开（公告）号： | CN108987538B | 公开（公告）日： | 2020-08-25 |
| 发明（设计）人： | 项博媛;谢春林 | 申请（专利权）人： | 比亚迪股份有限公司 |
| 主分类号： | H01L33/00 | 分类号： | H01L33/00;H01L33/04;H01L33/32 |
| 代理公司： | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人： | 赵天月 |
| 地址： | 518118 广东省*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | led 外延 结构 及其 制备 方法 半导体器件 | ||
1.一种LED外延结构，其特征在于，包括：
衬底；
缓冲层，所述缓冲层设置于所述衬底的一个表面上；
n型低掺杂半导体层，所述n型低掺杂半导体层设置于所述缓冲层远离所述衬底的表面上；
n型超晶格过渡层，所述n型超晶格过渡层设置于所述n型低掺杂半导体层远离所述衬底的表面上；
n型第一高掺杂半导体层，所述n型第一高掺杂半导体层设置于所述n型超晶格过渡层远离所述衬底的表面上；
n型第二高掺杂半导体层，所述n型第二高掺杂半导体层设置于所述n型第一高掺杂半导体层远离所述衬底的表面上，所述n型第一高掺杂半导体层的掺杂浓度大于所述n型第二高掺杂半导体层的掺杂浓度；
量子阱过渡层，所述量子阱过渡层设置于所述n型第二高掺杂半导体层远离所述衬底的表面上；
量子阱有源层，所述量子阱有源层设置于所述量子阱过渡层远离所述衬底的表面上；
p型电子阻挡层，所述p型电子阻挡层设置于所述量子阱有源层远离所述衬底的表面上；
p型掺杂半导体层，所述p型掺杂半导体层设置于所述p型电子阻挡层远离所述衬底的表面上。
2.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述n型超晶格过渡层由n型AlGaN/GaN形成，且沿着远离所述衬底的方向，所述n型超晶格过渡层中Al的含量梯度减少。
3.根据权利要求2所述的LED外延结构，其特征在于，所述n型超晶格过渡层的生长周期为40-80。
4.根据权利要求2所述的LED外延结构，其特征在于，所述n型超晶格过渡层中AlGaN和GaN的厚度比为1：(1～3)。
5.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述n型低掺杂半导体层的掺杂浓度为5.0-8.0E+18，所述n型第一高掺杂半导体层的掺杂浓度为1.5-2.5E+19，所述n型第二高掺杂半导体层的掺杂浓度为1.0-2.0E+19。
6.一种半导体器件，其特征在于，包括权利要求1-5中任一项所述的LED外延结构。
7.一种制备LED外延结构的方法，其特征在于，包括：
在衬底的一个表面上依次生长缓冲层、n型低掺杂半导体层、n型超晶格过渡层、n型第一高掺杂半导体层、n型第二高掺杂半导体层、量子阱过渡层、量子阱有源层、p型电子阻挡层和p型掺杂半导体层，其中，所述n型第一高掺杂半导体层的掺杂浓度大于所述n型第二高掺杂半导体层的掺杂浓度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，生长所述n型低掺杂半导体层的条件为：压力为150-250mbar、温度为1000℃-1050℃。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，生长所述n型超晶格过渡层包括第一段生长和第二段生长，其中，所述第一段生长和第二段生长的条件为：压力为50mbar-150mbar，温度为850℃-950℃，且通入Al、NH3和Ga，生长周期为20～40个，其中，所述第二段生长通入Al流量为所述第一段生长通入Al流量的四分之一至二分之一，所述第二段生长通入NH3的流量大于所述第一段生长通入NH3的流量。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，生长所述n型第一高掺杂半导体层和n型第二高掺杂半导体层的条件为：压力为150-250mbar、温度为1000℃-1050℃。
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