[发明专利]提升外量子效率的发光二极管及其制备方法

说明书

本公开提供了一种提升外量子效率的发光二极管及其制备方法，属于光电子制造技术领域。该发光二极管包括衬底和位于所述衬底上的外延层，所述外延层包括p型层，所述p型层包括多个第一氮化物半导体层和多个第二氮化物半导体层，多个所述第一氮化物半导体层和多个所述第二氮化物半导体层交替层叠，所述第一氮化物半导体层远离所述衬底的表面的粗糙度大于所述第二氮化物半导体层远离所述衬底的表面的粗糙度。本公开实施例能改善p型层吸收光线的问题，提升发光二极管的发光效率。

技术领域

本公开涉及光电子制造技术领域，特别涉及一种提升外量子效率的发光二极管及其制备方法。

背景技术

发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)作为光电子产业中极具影响力的新产品，具有体积小、使用寿命长、颜色丰富多彩、能耗低等特点，广泛应用于照明、显示屏、信号灯、背光源、玩具等领域。

相关技术中，发光二极管通常包括依次层叠的衬底、n型层、发光层和p型层。其中，n型层提供电子，p型层提供空穴，电子和空穴会在发光层复合，从而发光。由于p型层会吸收光线，通常会采用降低p型层厚度的方式来减少p型层的吸光。

然而，生长出的较薄的p型层，其晶体质量通常较差，因此会导致发光二极管的发光效率降低。

发明内容

本公开实施例提供了一种提升外量子效率的发光二极管及其制备方法，能改善p型层吸收光线的问题，提升发光二极管的发光效率。所述技术方案如下：

一方面，本公开实施例提供了一种发光二极管，所述发光二极管包括衬底和位于所述衬底上的外延层，所述外延层包括p型层，所述p型层包括多个第一氮化物半导体层和多个第二氮化物半导体层，多个所述第一氮化物半导体层和多个所述第二氮化物半导体层交替层叠，所述第一氮化物半导体层远离所述衬底的表面的粗糙度大于所述第二氮化物半导体层远离所述衬底的表面的粗糙度。

可选地，所述p型层远离所述衬底的表面的粗糙度为5至7。

可选地，所述第一氮化物半导体层的厚度与所述第二氮化物半导体层的厚度比值为1.5至5。

可选地，所述外延层还包括Al膜，所述Al膜位于所述p型层远离衬底的表面。

可选地，所述第一氮化物半导体层与所述第二氮化物半导体层均为GaN层。

另一方面，本公开实施例提供了一种发光二极管的制备方法，所述制备方法包括：提供一衬底；在所述衬底上生长外延层，所述外延层包括p型层，所述p型层包括多个第一氮化物半导体层和多个第二氮化物半导体层，多个所述第一氮化物半导体层和多个所述第二氮化物半导体层交替层叠，所述第一氮化物半导体层远离所述衬底的表面的粗糙度大于所述第二氮化物半导体层远离所述衬底的表面的粗糙度。

可选地，所述第一氮化物半导体层与所述第二氮化物半导体层均为GaN层；第一个第一氮化物半导体层采用以下方式形成：控制TMGa源的流量为300sccm至500sccm，Mg源的流量为1000sccm至1500sccm，生长时间为2min至5min；第一个第二氮化物半导体层采用以下方式形成：停止通入Mg源，调整TMGa源的流量至500sccm至1000sccm，控制生长时间为3min至5min。

可选地，第二个第一氮化物半导体层采用以下方式形成：停止通入TMGa源，开始通入Mg源，控制Mg源的流量为1000sccm至1200sccm，生长时间为2min至4min；第二个第二氮化物半导体层采用以下方式形成：开始通入TMGa源，控制TMGa源的流量为200sccm至300sccm，调整Mg源的流量为800sccm至1000sccm，控制生长时间为4min至8min。

可选地，所述p型层包括2至5个第一氮化物半导体层和第二氮化物半导体层，所述第一氮化物半导体层和所述第二氮化物半导体层交替层叠，所述第一氮化物半导体层的数量和所述第二氮化物半导体层的数量相同。