[发明专利]发光二极管外延片及其制作方法

说明书

本发明公开了一种发光二极管外延片及其制作方法，属于半导体技术领域。所述发光二极管外延片包括依次层叠的衬底、缓冲层、N型层、电子调整层、多量子阱层和P型层，所述电子调整层由依次层叠的多个复合结构组成，每个所述复合结构由依次层叠的第一子层、第二子层、第三子层和第四子层组成；所述第一子层和所述第四子层均为BAlN层，同一个所述复合结构中，所述第一子层中B组分的含量大于所述第四子层中B组分的含量；所述第二子层为未掺杂的GaN层，所述第三子层为未掺杂的InGaN层。本发明通过在N型层和多量子阱层之间增设BAlN/GaN/InGaN/BAlN的超晶格结构，可以将更多地电子输送到量子阱内复合发光。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种发光二极管外延片及其制作方法。

背景技术

发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是一种能发光的半导体电子元件。InGaN基LED被认为是新一代的发光光源，具有高效率、低能耗、较长的使用寿命的优势，有望取代传统的白炽灯和荧光灯。

外延片是LED的主要组成部分。现有的LED外延片包括依次层叠的衬底、缓冲层、N型层、多量子阱层和P型层。衬底用于外延生长提供生长表面，缓冲层用于为外延生长提供成核中心，多量子阱层用于进行电子和空穴的辐射复合发光，N型层用于为复合发光提供电子，P型层用于为复合发光提供空穴。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

电子的有效质量较小，热迁移速度较快，很容易注入多量子阱层中，甚至跃迁到P型层中，导致电子在多量子阱层内的分布不均匀，且容易造成电子的溢流，最终使得LED的发光效率下降。

发明内容

本发明实施例提供了一种发光二极管外延片及其制作方法，有利于电子均匀分布在多量子阱层内，避免电子溢流，提高LED的发光效率。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管外延片，所述发光二极管外延片包括依次层叠的衬底、缓冲层、N型层、电子调整层、多量子阱层和P型层，所述电子调整层由依次层叠的多个复合结构组成，每个所述复合结构由依次层叠的第一子层、第二子层、第三子层和第四子层组成；所述第一子层和所述第四子层均为BAlN层，同一个所述复合结构中，所述第一子层中B组分的含量大于所述第四子层中B组分的含量；所述第二子层为未掺杂的GaN层，所述第三子层为未掺杂的InGaN层。

可选地，所述电子调整层中各个第一子层中B组分的含量自所述N型层向所述多量子阱层的方向逐层减小，所述电子调整层中各个第三子层中In组分的含量自所述N型层向所述多量子阱层的方向逐层减小。

进一步地，单个所述第一子层中B组分的含量自所述N型层向所述多量子阱层的方向逐层减小，单个所述第三子层中In组分的含量自所述N型层向所述多量子阱层的方向逐层减小。

进一步地，同一个所述复合结构中，所述第一子层中B组分的含量的最小值大于或等于所述第四子层中B组分的含量的最大值。

可选地，所述第一子层和所述第四子层中掺有Si，所述第一子层中Si的掺杂浓度为5*10¹⁸/cm³～10¹⁹/cm³，所述第四子层中Si的掺杂浓度为5*10¹⁸/cm³～10¹⁹/cm³。

进一步地，所述第二子层的厚度为所述复合结构的厚度的1/2。

更进一步地，所述第二子层的厚度为5nm～10nm。

另一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管外延片及其制作方法，所述制作方法包括：

提供一衬底；