[发明专利]发光二极管外延片及其制备方法

说明书

本发明涉及半导体技术领域，具体公开一种发光二极管外延片及其制备方法，包括衬底，所述衬底上沿外延方向依次设置有形核层、本征GaN层、N型半导体层、电子引导层、多量子阱层、电子阻挡层、P型半导体层；所述电子引导层包括沿外延方向依次设置的第一电子储存层、第二电子拦截层及第三电子扩展层；所述第二电子拦截层的禁带宽度＞所述第三电子扩展层的最大禁带宽度＞所述第一电子储存层的禁带宽度。本发明的外延片发光波长和发光亮度分布均匀，抗静电能力佳。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种发光二极管外延片及其制备方法。

背景技术

目前，GaN基发光二极管已经大量应用于固态照明领域以及显示领域，吸引着越来越多的人关注。GaN 基发光二极管已经实现工业化生产、在背光源、照明、景观灯等方面都有应用。

传统的GaN基发光二极管外延片包括：一种衬底、以及在所述衬底上依次生长的形核层、本征GaN层、N型半导体层、多量子阱层、电子阻挡层、P型半导体层，这种结构的缺点在于，由于电子迁移率远大于空穴，所以电子扩展能力差，导致载流子在多量子阱区不能很好的扩展开来，造成发光波长和亮度均匀性差，而且载流子扩展不好，会导致发光二极管抗静电能力变差。

发明内容

本发明的目的在于针对已有的技术现状，提供一种发光波长和发光亮度分布均匀、抗静电能力佳的发光二极管外延片及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种发光二极管外延片，包括衬底，所述衬底上沿外延方向依次设置有形核层、本征GaN层、N型半导体层、电子引导层、多量子阱层、电子阻挡层、P型半导体层；

所述电子引导层包括沿外延方向依次设置的第一电子储存层、第二电子拦截层及第三电子扩展层；

所述第二电子拦截层的禁带宽度＞所述第三电子扩展层的最大禁带宽度＞所述第一电子储存层的禁带宽度。

在一些实施例中，所述第一电子储存层包括周期性层叠的第一子层、第二子层及第三子层，所述第三子层的禁带宽度Eg₃＞第二子层的禁带宽度Eg₂＞第一子层的禁带宽度Eg₁，且Eg₃/Eg₁＞3，所述第二电子拦截层的禁带宽度＞1.5×Eg₃。

在一些实施例中，所述第一电子储存层为In_xN_1-x/In_yGa_1-yN/GaN层，所述第二电子拦截层为B_mGa_1-mN/B_nN_1-n层，所述第三电子扩展层为In_aGa_1-aN/N型B_bGa_1-bN层。

在一些实施例中，所述第一电子储存层中，0.6≥x≥0.4，0.3≥y≥0.1。

在一些实施例中，所述第一电子储存层包括周期性层叠的In_xN_1-x子层、In_yGa_1-yN子层及GaN子层，其中，单个In_xN_1-x子层的厚度为1nm~5nm，单个In_yGa_1-yN子层的厚度为1nm~5nm，单个GaN子层的厚度为6nm~10nm，所述第一电子储存层的周期数为2个~6个，生长温度为800℃~900℃。

在一些实施例中，所述第二电子拦截层中，0.3≥m≥0.1，0.5≥n≥0.3。