[发明专利]量子阱层制备方法、LED外延层及LED芯片

说明书

本发明涉及一种量子阱层制备方法、LED外延层及LED芯片。量子阱层的制备分为两个阶段，在第一阶段生长流程中，n次循环交替生长第一势垒层与第一势阱层。在第二生长阶段中，在第二势垒层与第二势阱层中插入压应力缓解中间层，并m次交替循环生长第二势垒层、压应力缓解中间层与第二势阱层。通过压应力缓解中间层，可有效缓解量子阱层中的压应力，降低压电极化效应，提高电子空穴波函数的交叠，并将电子空穴有效地限制在量子阱中，提高空穴分布均匀性，进而提高电子空穴的复合效率。所以基于上述量子阱层制备方法，可以有效提升LED芯片的内量子效率，增大基于该量子阱层的LED芯片的发光亮度，降低大电流下的效率衰减，增强LED芯片的品质。

技术领域

本发明涉及LED(Light Emitting Diode，发光二极管)技术领域，尤其涉及一种量子阱层制备方法、LED外延层及LED芯片。

背景技术

近年来，GaN(氮化镓)基LED芯片由于其高可靠性、高性价比以及高效率而吸引力人们的广泛注意，并被广泛应用于各行业，尤其是具有InGaN(铟镓氮)多量子阱的LED芯片，因为其展现出了很宽的发光波长，所以在全彩显示方面有着巨大的应用前景。然而，目前的LED芯片存在内量子效率不高的问题，这严重制约了LED芯片的品质。

因此，如何提升LED芯片内量子效率是亟需解决的问题。

发明内容

鉴于上述相关技术的不足，本申请的目的在于提供一种量子阱层制备方法、LED外延层及LED芯片，旨在解决相关技术中LED芯片内量子效率不高，LED芯片品质不佳的问题。

本申请提供一种量子阱层制备方法，包括依次执行第一阶段生长流程与第二阶段生长流程；

第一阶段生长流程包括：循环交替生长第一势垒层与第一势阱层，循环交替的次数为n；

第二阶段生长流程包括：循环交替生长第二势垒层、压应力缓解中间层与第二势阱层，循环交替的次数为m；n与m均为大于1的整数。

上述量子阱层制备方法中，将量子阱层的制备分为两个阶段，在第一阶段生长流程中，n次循环交替生长第一势垒层与第一势阱层。在第二生长阶段中，在第二势垒层与第二势阱层中插入压应力缓解中间层，并m次交替循环生长第二势垒层、压应力缓解中间层与第二势阱层。通过压应力缓解中间层，可有效缓解量子阱层中的压应力，降低压电极化效应，提高电子空穴波函数的交叠，并将电子空穴有效地限制在量子阱中，提高空穴分布均匀性，进而提高电子空穴的复合效率。所以基于上述量子阱层制备方法，可以有效提升LED芯片的内量子效率，增大基于该量子阱层的LED芯片的发光亮度，降低大电流下的效率衰减，增强LED芯片的品质。

可选地，势垒层的材质包括GaN，势阱层的材质包括InGaN，压应力缓解中间层的材质包括AlGaN(铝镓氮)。

可选地，生长第一势垒层包括：

在第一温度下生长第一GaN层；

在第二温度下生长第二GaN层；

在第三温度下生长第三GaN层；第二温度高于第一温度与第三温度，且第二温度高于第二势垒层的生长温度。

上述量子阱层制备方法中，生长第二GaN层的温度高于第二势垒层的生长温度，所以，相较于生长第二势垒层，生长第二GaN层时，适当提高了生长温度，这样可提高阱垒层的界面质量，降低In(铟)的偏聚，降低非辐射复合，提高辐射复合效率，提升LED芯片的内量子效率。而且第一温度、第三温度均低于第二温度，即在生长第一势垒层的三个GaN层时，温度是逐渐上升后再逐渐降低的，这有利于实现生长温度的过渡，提升量子阱层的生长质量。

可选地，第二阶段生长流程包括：循环交替生长第一温度过渡层、第二势垒层、压应力缓解中间层、第一温度过渡层与第二势阱层。