[发明专利]提高出光均匀程度的发光二极管外延片及制备方法

说明书

本公开提供了提高出光均匀程度的发光二极管外延片及制备方法，属于发光二极管制作领域。第一应变调节层包括依次层叠的第一调节子层与第二调节子层，第一调节子层中Al组分由0.7～1降低至0.05～0.2，第二调节子层中Al组分不变，且第二调节子层中Al组分与第一调节子层靠近第二调节子层的表面的Al组分相同，第一调节子层的厚度为第二调节子层的厚度的1～3倍。抵消部分热应力，提供张应力。第二应变调节层上中n型GaN调节子层与n型InGaN过渡到InGaN/GaN多量子阱层，In的分布更均匀，In在不同位置析出的情况也少，可以有效提高最终得到的发光二极管的出光均匀度。

技术领域

本公开涉及发光二极管制作领域，特别涉及提高出光均匀程度的发光二极管外延片及制备方法。

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发光二极管不断追求的目标。发光二极管外延片是发光二极管制备过程中的初级成品。现有的发光二极管外延片包括衬底及依次层叠在衬底上的非掺杂GaN层、n型GaN层、InGaN/GaN多量子阱层和p型GaN层。InGaN/GaN多量子阱层通常包括交替层叠的InGaN阱层与GaN垒层，载流子在InGaN阱层中复合发光。

InGaN阱层中In的分布均匀程度会直接影响到InGaN/GaN多量子阱层的发光均匀程度。而InGaN/GaN多量子阱层以下的n型GaN层等结构存在部分质量缺陷以及高温生长后降温导致的应力缺陷，这些缺陷会延伸到InGaN/GaN多量子阱层中导致InGaN阱层In在缺陷处析出；并且InGaN/GaN多量子阱层与InGaN/GaN多量子阱层以下的外延结构之间的晶格失配也会导致InGaN/GaN多量子阱层中出现较多缺陷进而导致In的析出。InGaN阱层中不同位置处In的析出会影响到InGaN阱层中In的均匀程度，进而导致最终得到的发光二极管的出光均匀程度较低。

发明内容

本公开实施例提供了提高出光均匀程度的发光二极管外延片及制备方法，能够提高发光二极管外延片的出光均匀程度。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，所述提高出光均匀程度的发光二极管外延片包括衬底及依次层叠在所述衬底上的非掺杂GaN层、第一应变调节层、n型GaN层、第二应变调节层、InGaN/GaN多量子阱层与p型GaN层，所述第一应变调节层的材料为铝镓氮，所述第一应变调节层包括依次层叠的第一调节子层与第二调节子层，在所述第一调节子层的生长方向上，所述第一调节子层中Al组分由0.7～1降低至0.05～0.2，所述第二调节子层中Al组分不变，且所述第二调节子层中Al组分与所述第一调节子层靠近所述第二调节子层的表面的Al组分相同，所述第一调节子层的厚度为所述第二调节子层的厚度的1～3倍，

所述第二应变调节层包括交替层叠的n型GaN调节子层与n型InGaN调节子层，在所述n型InGaN调节子层的生长方向上，所述n型InGaN调节子层中In组分增加。

可选地，所述n型InGaN调节子层中In组分的取值范围为2％～6％。

可选地，所述n型GaN调节子层的厚度与所述n型InGaN调节子层的厚度比为2:1～10:1，每个所述n型InGaN调节子层中In组分与Ga组分之比为0.05～0.12。

可选地，所述第一应变调节层的厚度与所述第二应变调节层的厚度之比为10:1～40:1。

可选地，所述n型GaN调节子层中掺杂的Si浓度为5E18～5E19cm^-3。

可选地，所述n型InGaN调节子层中掺杂的Si浓度为1E18～1E19 cm^-3。

本公开实施例提供了一种提高出光均匀程度的发光二极管外延片的制备方法，所述提高出光均匀程度的发光二极管外延片及制备方法包括：