[发明专利]具有复合过渡层的发光二极管外延片及其制备方法

说明书

本发明公开了具有复合过渡层的发光二极管外延片及其制备方法，属于发光二极管制作领域。复合过渡层中SiO₂子层层叠在n型GaN层上，SiO₂子层本身材料的热膨胀系数小，减小对多量子阱层的影响。保证多量子阱层的发光质量。SiO₂子层在衬底的表面的正投影呈网状，SiO₂子层阻挡部分的位错。AlGaN子层生长时，两个方向生长所产生的位错可以相互湮灭，AlGaN子层内的缺陷较少，保证多量子阱层的质量的同时有效阻隔了位错延伸至多量子阱层内。多量子阱层的晶体质量得到提高，可以减小非辐射复合，提高发光二极管的发光效率。

技术领域

本发明涉及发光二极管制作领域，特别涉及具有复合过渡层的发光二极管外延片及其制备方法。

背景技术

发光二极管是一种能发光的半导体电子元件。作为一种高效、环保、绿色新型固态照明光源，正在被迅速广泛地得到应用，如交通信号灯、汽车内外灯、城市景观照明、手机背光源等，提高芯片发光效率是LED不断追求的目标。

发光二极管外延片则是用于制备发光二极管的基础结构，发光二极管外延片包括衬底与依次层叠在衬底上的GaN缓冲层、n型GaN层、多量子阱层与p型GaN层。GaN缓冲层可以一定程度上缓解n型GaN层与衬底之间存在的晶格失配，以提高得到的n型GaN层及n型GaN层上生长的多量子阱层的晶体质量。

然而GaN缓冲层本身缓解晶格失配的作用有限，并且GaN缓冲层本身在生长过程中也会积累较多的热应力，GaN缓冲层内的应力与缺陷的存在会延伸到多量子阱层内，影响多量子阱层的发光效率，最终得到的发光二极管的发光效率不高。

发明内容

本公开实施例提供了具有复合过渡层的发光二极管外延片及其制备方法，能够提高发光二极管外延片的晶体质量以提高发光二极管的发光效率。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种具有复合过渡层的发光二极管外延片，所述发光二极管外延片包括衬底与依次层叠在所述衬底上的GaN缓冲层、n型GaN层、复合过渡层、多量子阱层与p型GaN层，

所述复合过渡层包括依次层叠的SiO₂子层与AlGaN子层，所述SiO₂子层在所述衬底的表面的正投影呈网状。

可选地，所述SiO₂子层的厚度为15～100nm。

可选地，所述SiO₂子层包括多个相互平行的第一条状部分与多个相互平行的第二条状部分，每个所述第一条状部分均与多个所述第二条状部分相交，所述第一条状部分的宽度与所述第二条状部分的宽度相等。

可选地，所述SiO₂子层在所述衬底的表面的正投影所对应的网孔的面积为6-35um。

可选地，所述AlGaN子层的厚度为5-80nm。

可选地，所述AlGaN子层中Al的摩尔掺杂量为1％-6％。

本公开实施例提供了一种具有复合过渡层的发光二极管外延片的制备方法，所述制备方法包括：

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n型GaN层；

在所述n型GaN层上生长复合过渡层，所述复合过渡层包括依次层叠的SiO₂子层与AlGaN子层，所述SiO₂子层在所述衬底的表面的正投影呈网状；

在所述复合过渡层上生长多量子阱层；

在所述多量子阱层上生长p型GaN层。

可选地，所述制备方法包括，包括：