[发明专利]发光二极管外延片及其制备方法

说明书

本公开提供了一种发光二极管外延片及其制备方法，属于发光二极管技术领域。在GaN缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN层之后分别插入第一插入层、第二插入层与第三插入层，第一插入层、第二插入层与第三插入层为AlN‑Si‑AlN复合结构。第一插入层、第二插入层与第三插入层带来的张应力可以抵消GaN缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN层生长时带来的压应力，得到的发光二极管外延片的表面较为平整且质量较好。且第一插入层、第二插入层与第三插入层的层叠结构也可以释放一定的应力，得到的发光二极管外延片的质量及发光效率也得到提高。

技术领域

本公开涉及到了发光二极管技术领域，特别涉及到一种发光二极管外延片及其制备方法。

背景技术

发光二极管是一种应用非常广泛的发光器件，常用于通信号灯、汽车内外灯、城市照明和景观照明等，发光二极管外延片则是用于制备发光二极管的基础结构。发光二极管外延片通常包括衬底及衬底上依次层叠的GaN缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN层、多量子阱层及p型GaN层。

由于GaN材料与蓝宝石衬底之间存在较大的晶格失配和热失配，导致存在较大的应力。而逐渐生长的GaN缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN层由于组分构成、生长温度和生长压力均不同，所以导致n型GaN层及n型GaN层以下的外延结构内部会存在较大的内部应力。内部应力的存在会导致外延片中存在较多缺陷，且容易导致多量子阱层质量较差，使得最终得到的发光二极管外延片的发光效率较低。

发明内容

本公开实施例提供了一种发光二极管外延片及其制备方法，可以提高发光二极管外延片的晶体质量以提高最终得到的发光二极管的发光效率。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，所述发光二极管外延片包括衬底及依次层叠在所述衬底上的GaN缓冲层、第一插入层、非掺杂GaN层、第二插入层、n型GaN层、第三插入层、量子阱层及p型GaN层，

所述第一插入层、所述第二插入层、所述第三插入层均为AlN-Si-AlN复合结构。

可选地，所述第一插入层中Al的组分小于所述第三插入层中Al的组分，所述第三插入层中Al的组分小于所述第二插入层中Al的组分。

可选地，所述第一插入层的厚度为10～40nm，所述第二插入层的厚度为30～60nm，所述第三插入层的厚度为20～50nm。

可选地，所述第一插入层的厚度小于所述第三插入层的厚度，所述第三插入层的厚度小于所述第二插入层的厚度。

可选地，所述第一插入层中AlN子层的厚度小于所述第三插入层中AlN子层的厚度，所述第三插入层中AlN子层的厚度小于所述第二插入层中AlN子层的厚度，所述第一插入层中Si子层的厚度小于所述第三插入层中Si子层的厚度，所述第三插入层中Si子层的厚度小于所述第二插入层中Si子层的厚度。

可选地，每个所述AlN子层的厚度与每个所述Si子层的厚度之比为1.5:1～5:1。

可选地，每个所述AlN子层的厚度为5～20nm，每个所述Si子层的厚度为2～10nm。

本公开实施例提供了一种发光二极管外延片制备方法，所述发光二极管外延片制备方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上依次生长GaN缓冲层、第一插入层、非掺杂GaN层、第二插入层、n型GaN层、第三插入层、多量子阱层及p型GaN层，

所述第一插入层、所述第二插入层、所述第三插入层均为AlN-Si-AlN复合结构。

可选地，生长所述第一插入层包括：