[发明专利]发光二极管外延片及其制备方法

说明书

本公开提供了一种发光二极管外延片及其制备方法，属于发光二极管技术领域。发光层包括依次层叠在n型GaN层上的第一复合层与第二复合层。第一复合层包括多个交替层叠的第一InGaN阱层和第一GaN垒层，第二复合层包括多个交替层叠的第二InGaN阱层和第二GaN垒层。第二InGaN阱层的厚度小于第一InGaN阱层的厚度，第二GaN垒层的厚度小于第一GaN垒层的厚度。第二复合层起到应力释放的作用，第一复合层中的应力在第二复合层生长时可以部分转移至第二复合层中进行释放，减小发光层整体会积累的应力，减小压电极化效应与InGaN阱层与GaN垒层的能带发生倾斜的程度，提高发光二极管的发光效率。

技术领域

本公开涉及到了发光二极管技术领域，特别涉及到一种发光二极管外延片及其制备方法。

背景技术

发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是一种可以把电能转化成光能的半导体二极管。LED具有高效节能、绿色环保的优点，在交通指示、户外全色显示等领域有着广泛的应用。发光二极管外延片则是用于制备发光二极管的基础结构。发光二极管外延片通常包括衬底及衬底上生长的外延层，外延层至少包括依次层叠在衬底上的缓冲层、n型GaN层、发光层及p型GaN层。发光层通常包括交替层叠的InGaN阱层和GaN垒层，在电流作用下，n型GaN层中的电子与p型GaN层中的空穴均会迁移进入InGaN阱层进行复合发光。

由于InGaN阱层与GaN垒层之间存在较大的晶格失配，InGaN阱层与GaN垒层之间的晶格失配会导致InGaN阱层与GaN垒层之间产生相应的应力，应力导致InGaN阱层的晶胞与GaN垒层的晶胞产生相应的应变，InGaN阱层的晶胞与GaN垒层的晶胞本身不重合的正电中心与负电中心的距离进一步增加，产生压电极化效应。压电极化效应造成InGaN阱层与GaN垒层的能带发生倾斜，电子和空穴的复合的波函数交叠量减少，发光二极管的发光效率下降，发光二极管的发光峰出现较为严重的红移情况。发光二极管在使用时，随着电流密度的增加，InGaN阱层与GaN垒层的能带的倾斜程度产生变化，发光二极管的发光峰在发光时则会存在蓝移的情况，导致发光二极管在使用时出现显色不纯的问题。

发明内容

本公开实施例提供了一种发光二极管外延片及其制备方法，可以降低InGaN阱层与GaN垒层的能带倾斜情况，降低发光二极管在使用时发光峰出现蓝移的情况。所述技术方案如下：

所述发光二极管外延片包括衬底及层叠在所述衬底上的外延层，所述外延层包括依次层叠在所述衬底上的缓冲层、n型GaN层、发光层及p型GaN层，

所述发光层包括依次层叠在所述n型GaN层上的第一复合层与第二复合层，所述第一复合层包括多个交替层叠的第一InGaN阱层和第一GaN垒层，所述第二复合层包括多个交替层叠的第二InGaN阱层和第二GaN垒层，所述第二InGaN阱层的厚度小于所述第一InGaN阱层的厚度，所述第二GaN垒层的厚度小于所述第一GaN垒层的厚度。

可选地，所述第二InGaN阱层的厚度与所述第一InGaN阱层的厚度的比值为0.1～0.3，所述第二GaN垒层的厚度与所述第一GaN垒层的厚度的比值为0.1～0.3。

可选地，在所述第二复合层的生长方向上，多个所述第二GaN垒层的厚度逐渐减小。

可选地，所述第二InGaN阱层的厚度与所述第二GaN垒层的厚度的比值为0.1～0.3。

可选地，所述第二InGaN阱层的厚度为10～30nm，所述第二GaN垒层的厚度为20～60nm。

本公开实施例提供了一种发光二极管外延片的制备方法，所述发光二极管外延片的制备方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上生长缓冲层，

在所述缓冲层上生长n型GaN层；