[发明专利]一种高效发光二极管外延片及制备方法

说明书

本发明提供了一种高效发光二极管外延片及制备方法，发光二极管外延片包括衬底，以及依次沉积在衬底上的缓冲层、非掺杂GaN层、N型GaN层、N型电子阻挡层、多量子阱层、电子阻挡层和P型GaN层；N型电子阻挡层包括依次沉积在N型GaN层上的SiN层、Alsubgt;a/subgt;Sisubgt;1‑a/subgt;N层以及超晶格层，超晶格层包括按预设周期依次交替沉积的Si掺Alsubgt;b/subgt;Gasubgt;1‑b/subgt;N层和非掺Alsubgt;x/subgt;Insubgt;y/subgt;Gasubgt;1‑x‑y/subgt;N层。本发明通过在在N型GaN层与多量子阱层之间插入了一层N型电子阻挡层，降低电子的移动速度，有效的减少N型GaN层中电子冲过多量子阱层到达P型GaN层与空穴发生非辐射复合，提高电子与空穴在量子阱层辐射复合效率。

技术领域

本发明涉及光电技术领域，具体涉及一种高效发光二级管外延片及制备方法。

背景技术

近年来，随着科学技术的不断进步，在半导体材料方面取得的成果也越来越明显，特别是GaN、AlN、InN，及其合金化合物等族氮化物半导体材料，更是得到了快速的发展。

在众多半导体材料中，GaN材料作为族化合物半导体材料的代表，GaN基发光二极管由于具有节能环保、体积小、寿命长、点亮响应时间短、颜色可调等众多优点。吸引着越来越多人的关注。对于制作半导器件，n型掺杂是必需的步骤。通过向GaN掺杂Si可以有效的实现n型掺杂，并且产生足够的电子进入量子阱与空穴发生复合。

虽然在GaN材料中掺杂Si可以产生足够多的电子，但是电子在半导体的传递速度远远高于空穴在半导体中的传递速度，因此，会导致掺杂Si的N型GaN层中的电子会越过多量子阱层而到达P型GaN层，与P型GaN层内的空穴发生非辐射复合，降低了发光二极管的发光效率。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种高效发光二级管外延片及制备方法，以解决现有技术中N型GaN传递速度过快，容易与P型GaN层内的空穴发生非辐射复合的问题。

本发明第一方面提供一种高效发光二级管外延片，包括衬底，以及依次沉积在所述衬底上的缓冲层、非掺杂GaN层、N型GaN层、N型电子阻挡层、多量子阱层、电子阻挡层和P型GaN层；所述N型电子阻挡层包括依次沉积在所述N型GaN层上的SiN层、Al_aSi_1-aN层以及超晶格层，所述超晶格层包括按预设周期依次交替沉积的Si掺Al_bGa_1-bN层和非掺Al_xIn_yGa_1-x-yN层。