[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。在GaN缓冲层上依次层叠的成核层、GaN填平层及n型GaN层中均掺杂有n型杂质。成核层与GaN填平层中n型杂质的掺杂浓度是逐渐增加的，减少底层存在的缺陷，为后续生长的外延结构提供一个良好的生长基础来减少缺陷。而n型GaN层中n型杂质的掺杂浓度为2E8～6E18/cm³，n型GaN层中n型杂质的掺杂浓度相对传统n型GaN层大幅度减小，掺杂的Si源分散到GaN填平层及成核层中，缺陷的密度会减小，n型GaN层本身的质量可以得到提高，在n型GaN层上生长的有源层的质量也可以得到提高，最终得到的发光二极管外延片的质量得到提高。

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

发光二极管是一种应用非常广泛的发光器件，常用于通信号灯、汽车内外灯、城市照明和景观照明等，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依次层叠的GaN缓冲层、成核层、非掺杂GaN层、n型GaN层、有源层及p型GaN层。

相关技术中，发光二极管外延片中的n型GaN层是用于提供电子的半导体材料，且为了n型GaN层能够提供充足的电子，通常会在n型GaN层中掺杂较多的n型杂质。但n型杂质掺杂较多，本身也会导致n型GaN层的内部存在较多缺陷，且n型GaN层中的缺陷容易延伸移动至有源层中，导致有源层中缺陷较多，有源层中较多的缺陷，又容易导致电子与空穴在缺陷中发生非辐射复合，影响最终得到的发光二极管外延片的发光效率。

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n型GaN层本身的晶体质量来提高最终得到的发光二极管外延片的发光效率。所述技术方案如下：

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衬底及依次层叠在所述衬底上的GaN缓冲层、成核层、GaN填平层、n型GaN层、有源层及p型GaN层，

所述成核层、所述GaN填平层中均掺杂有n型杂质，所述成核层中n型杂质的掺杂浓度、所述GaN填平层中n型杂质的掺杂浓度及所述n型GaN层中n型杂质的掺杂浓度依次增加，且所述n型GaN层中n型杂质的掺杂浓度为2E8～6E18/cm³。

可选地，所述成核层包括交替层叠的第一GaN成核层与第二GaN成核层，所述第一GaN成核层为掺杂有n型杂质的GaN材料制备，所述第二GaN成核层为非掺杂GaN材料制备。

可选地，所述第一GaN成核层中n型杂质的掺杂浓度为1E17～6E17/cm³。

可选地，所述GaN填平层中n型杂质的掺杂浓度，在所述GaN填平层的生长方向上先增大后减小。

可选地，所述GaN填平层中n型杂质的掺杂浓度为所述成核层中n型杂质的掺杂浓度的5～10倍。

可选地，所述GaN填平层中n型杂质掺杂浓度为所述n型GaN层中n型杂质的掺杂浓度的0.15～0.5倍。

可选地，所述GaN填平层中n型杂质的掺杂浓度为1E18-6E18/cm³。

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

提供一衬底；

在所述衬底上生长GaN缓冲层；

在所述GaN缓冲层上生长成核层，所述成核层中均掺杂有n型杂质；

在所述成核层上生长GaN填平层，所述GaN填平层中掺杂有n型杂质，所述GaN填平层中n型杂质的掺杂浓度大于所述成核层中n型杂质的掺杂浓度；