低吸收led外延結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及半導(dǎo)體發(fā)光器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低吸收LED外延結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)光二極管（Light-Emitting Diode，LED)作為一種高效、環(huán)保和綠色新型固態(tài)照 明光源，具有體積小、重量輕、壽命長、可靠性高及使用功耗低等優(yōu)點，使其得以廣泛應(yīng)用。 特別地，隨著LED行業(yè)的迅猛發(fā)展，LED在照明領(lǐng)域的應(yīng)用所占比例越來越高。隨著大功率 LED芯片在照明領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，對大功率LED芯片發(fā)光效率要求與日倶增。
[0003] 傳統(tǒng)的LED芯片其P型層的厚度一般在200nm~300nm，因此，其發(fā)光效果并不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實用新型的目的在于提供一種低吸收LED外延結(jié)構(gòu)。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型一實施方式提供一種低吸收LED外延結(jié)構(gòu)，所述 低吸收LED外延結(jié)構(gòu)從下向上依次包括：
[0006] 襯底，N型GaN層，MQW有源層，P型層；
[0007] 所述P型層從下到上依次包括：P型電子阻擋層，P型GaN層，P型InGaN接觸層；
[0008] 其中，所述P型層的厚度取值范圍為50nm~100nm。
[0009] 作為本實施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述P型層的厚度為65nm。
[0010] 作為本實施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述P型電子阻擋層的厚度取值范圍為： 30nm~60nm，所述P型GaN層的厚度取值范圍為：15nm~30nm，所述P型InGaN接觸層的厚度 取值范圍為：5nm~10nm〇
[0011] 作為本實施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述P型電子阻擋層，P型GaN層，P型InGaN接觸 層的厚度比為8 :4 :1。
[0012] 作為本實施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述P型電子阻擋層，P型GaN層，P型InGaN接觸 層的厚度分別為40nm，20nm，5nm〇
[0013] 作為本實施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述P型電子阻擋層為P型超晶格GaN/p-InAlGaN 電子阻擋層，所述GaN與InAlGaN的厚度比為1 :2。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型的低吸收LED外延結(jié)構(gòu)， 其P型層的厚度取值范圍降為50nm~100nm，降低了 P型層對光的吸收，從而提高LED芯片 的發(fā)光亮度；同時，由于P型層厚度減薄，相比舊的LED外延片制造工藝，其單爐生長時間減 少，產(chǎn)能提升10%以上。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本實用新型一實施方式中低吸收LED外延結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖2是本實用新型另一實施方式中低吸收LED外延結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖3是本實用新型一實施方式中低吸收LED外延結(jié)構(gòu)的制備方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 以下將結(jié)合附圖所示的【具體實施方式】對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實施方 式并不限制本實用新型，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或 功能上的變換均包含在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0019] 如圖1所示，本實用新型提供的低吸收LED外延結(jié)構(gòu)，低吸收LED外延結(jié)構(gòu)從下向 上依次包括：襯底10, N型GaN層20, MQW有源層30, P型層40。
[0020] 本實用新型一實施方式中，襯底10的材料為藍(lán)寶石襯底，當(dāng)然，在本實用新型的 其他實施方式中，襯底10也可以為其他襯底材料，如Si、SiC等。
[0021] 本實用新型一實施方式中，N型GaN層20為高溫N型GaN層。
[0022] 本實用新型一實施方式中，MQW有源層30為多量子阱發(fā)光層。
[0023] 本實用新型的P型層40的厚度取值范圍為50nm~100nm。本實用新型優(yōu)選實施方 式中，P型層40的厚度為65nm〇
[0024] 本實用新型具體示例中，P型層40從下到上依次包括：P型電子阻擋層41，P型GaN 層42, P型InGaN接觸層43。
[0025] 其中，P型電子阻擋層41的厚度取值范圍為：30nm~60nm，P型GaN層42的厚度 取值范圍為：15nm~30nm，P型InGaN接觸層43的厚度取值范圍為：5nm~10nm〇
[0026] 本實用新型一優(yōu)選實施方式中，P型電子阻擋層41，P型GaN層42, P型InGaN接 觸層43的厚度比為8 :4 :1。
[0027] 本實用新型一優(yōu)選實施方式中，P型電子阻擋層41，P型GaN層42，P型InGaN接 觸層43的厚度分別為40nm，20nm，5nm〇
[0028] 本實用新型一具體示例中，P型電子阻擋層41為P型超晶格GaN/p-InAlGaN電子 阻擋層，所述GaN與InAlGaN的厚度比為1 :2。
[0029] 本實用新型一實施方式中，P型GaN層42為高溫P型GaN層。
[0030] 本實用新型一實施方式中，P型InGaN接觸層43為高濃度Mg摻雜P型InGaN接 觸層，其中，Mg原子摻雜濃度大于1E21 cm3。
[0031] 上述實施方式中，將所述P型層的厚度取值范圍降為50nm~100nm，降低了所述P型 層對光的吸收，從而提高LED芯片的發(fā)光亮度。
[0032] 如圖2所示，圖1所示低吸收LED外延結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本實用新型一實施方式中， 所述低吸收LED外延結(jié)構(gòu)還包括：生長于襯底10和N型GaN層20之間的成核層51。
[0033] 其中，成核層51優(yōu)選低溫GaN成核層，并將TMGa作為Ga源。
[0034] 如圖2,圖1所示低吸收LED外延結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本實用新型一實施方式中，所述低 吸收LED外延結(jié)構(gòu)還包括：生長于襯底10和N型GaN層20之間的氮化物緩沖層52。
[0035] 氮化物緩沖層52可為GaN緩沖層或AlN緩沖層；當(dāng)然，在本實用新型的其他實施 方式中，GaN緩沖層還可以包括高溫條件下生長的高溫GaN緩沖層和低溫條件下生長的低 溫GaN緩沖層，在此不做詳細(xì)贅述。
[0036] 如圖2所示，圖1所示低吸收LED外延結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本實用新型一實施方式中， 所述低吸收LED外延結(jié)構(gòu)還包括：生長于襯底10和N型GaN層20之間的非故意摻雜GaN 層53。
[0037] 當(dāng)然，在本實用新型的其他實施方式中，上述成核層51、氮化物緩沖層52、非故意 摻雜GaN層53還可以任意組合加入到低吸收LED外延結(jié)構(gòu)中，例如：低吸收LED外延結(jié)構(gòu) 從下向上依次包括：襯底10、成核層51、氮化物緩沖層52、非故意摻雜GaN層53、N型GaN 層20、MQW有源層30、P型層40,在此不做詳細(xì)贅述。
[0038] 結(jié)合圖3所示，本實用新型一實施方式中，公開一種低吸收LED外延結(jié)構(gòu)的制備方 法，所述方法包括：
[0039] Sl、提供一襯底；
[0040] S2、在所述襯底上生長N型GaN層；
[0041] S3、在所述N型GaN層上生長MQW有源層；
[0042] S4、在所述MQW有源層上生長P型層；
[0043] 所述步驟S4具體包括：
[0044] S41、在所述MQW有源層上生長P型電子阻擋層；
[0045] S42、在所述P型電子阻擋層上生長P型GaN層；
[0046] S42、在所述P型GaN層上P型InGaN接觸層。
[0047] 其中，所述P型層的厚度取值范圍為50nm~100nm。
[0048] 本實用新型優(yōu)選實施方式中，所述P型層的厚度為65nm。
[0049] 本實用新型具體示例中，所述P型電子阻擋層的厚度取值范圍為：30nm~60nm，所 述P型GaN層的厚度取值范圍為：15nm~30nm，所述P型InGaN接觸層的厚度取值范圍為： 5nm~10nm〇
[0050] 本實用新型一優(yōu)選實施方式中，所述P型電子阻擋層，所述P型GaN層，所述P型 InGaN接觸層的厚度比為