[发明专利]发光二极管外延片、显示阵列及其制作方法

说明书

本公开提供了一种发光二极管外延片、显示阵列及其制作方法，属于半导体技术领域。所述发光二极管外延片包括蓝宝石衬底以及依次层叠在所述蓝宝石衬底上的缓冲层、电子提供层、晶格调整层、有源层和空穴提供层，所述有源层包括交替层叠的量子阱和量子垒，所述量子阱、所述量子垒和所述缓冲层均为未掺杂的InGaN层，且所述量子阱中In组分的含量为50％~60％，所述电子提供层为N型掺杂的InGaN层，所述空穴提供层为P型掺杂的InGaN层，所述晶格调整层为掺杂Sr的InGaN层。本公开可以直接在蓝宝石衬底上形成红光LED外延片，避免由于胶体熔化而污染到外延片，提高LED器件的可靠性。

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，特别涉及一种发光二极管外延片、显示阵列及其制作方法。

背景技术

发光二极管（英文：Light Emitting Diode，简称：LED）是一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量发光，可以高效地将电能转化为光能。发光二极管通常采用不同的半导体材料和结构，实现从紫外到红外的全色范围。

外延片是LED显示器件的基础，通过在晶体结构匹配的单晶材料上生长出半导体薄膜而成。相关技术中，红光LED外延片包括GaAs衬底以及依次层叠在GaAs衬底上的GaAs缓冲层、N型AlInP限制层、AlGaInP有源层、P型AlInP限制层和P型GaP窗口层。

GaAs为吸光材料，通常在红光LED外延片形成之后，先利用胶体将蓝宝石衬底固定在P型GaP窗口层上，再去除GaAs衬底和GaAs缓冲层。胶体容易熔化，有可能污染外延片，影响LED器件的可靠性。

发明内容

本公开实施例提供了一种发光二极管外延片、显示阵列及其制作方法，可以直接在蓝宝石衬底上形成红光LED外延片，避免由于胶体熔化而污染到外延片，提高LED器件的可靠性。所述技术方案如下：

第一方面，本公开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蓝宝石衬底以及依次层叠在所述蓝宝石衬底上的缓冲层、电子提供层、晶格调整层、有源层和空穴提供层，所述有源层包括交替层叠的量子阱和量子垒，所述量子阱、所述量子垒和所述缓冲层均为未掺杂的InGaN层，且所述量子阱中In组分的含量为50％~60％，所述电子提供层为N型掺杂的InGaN层，所述空穴提供层为P型掺杂的InGaN层，所述晶格调整层为掺杂Sr的InGaN层。

可选地，所述晶格调整层中Sr的掺杂浓度小于10¹⁷/cm³。

可选地，所述晶格调整层的厚度为900埃~1100埃。

可选地，所述晶格调整层、所述电子提供层、所述缓冲层中In组分的含量均为15％~25％。

可选地，所述量子垒中In组分的含量为30％~40％，所述空穴提供层中In组分的含量为10％~20％。

可选地，所述发光二极管外延片还包括层叠在所述蓝宝石衬底和所述缓冲层之间的应力释放层，所述应力释放层包括依次层叠的第一GaN层、第一InGaN层、第二GaN层和第二InGaN层；所述第一GaN层的生长温度低于所述第二GaN层的生长温度，所述第一InGaN层和所述第二InGaN层中In组分的含量沿所述应力释放层的层叠方向逐渐增大，且所述第一InGaN层中In组分的平均含量小于所述第二InGaN层中In组分的平均含量。

可选地，所述第一InGaN层中In组分的含量沿所述应力释放层的层叠方向从0逐渐增大至10％，所述第二InGaN层中In组分的含量沿所述应力释放层的层叠方向从10％逐渐增大至20％。

第二方面，本公开实施例提供了一种发光二极管外延片的制作方法，所述制作方法包括：

提供蓝宝石衬底；

在所述蓝宝石衬底上依次生长缓冲层、电子提供层、晶格调整层、有源层和空穴提供层；