发光二极管的外延片及其制备方法转让专利

申请号 : CN202011282626.8

文献号 : CN112582508B

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相似专利:

发明人 : 洪威威尚玉平梅劲董彬忠

申请人 : 华灿光电(浙江)有限公司

摘要 :

本公开提供了一种发光二极管的外延片及其制备方法,属于光电子制造技术领域。该外延片包括衬底、AlN缓冲层、三维成核层、u型GaN层、n型GaN层、多量子阱层、低温p型层、电子阻挡层和高温p型层,多量子阱层包括多个InxGa1‑xN量子阱层和多个GaN量子垒层、以及位于InxGa1‑xN量子阱层和GaN量子垒层之间的复合结构,复合结构包括n‑InyGa1‑yN层和SiN层。n‑InyGa1‑yN层中的Si原子能够填充InGaN材料中的缺陷空位,较低In组分的InGaN材料有利于减弱极化电场,改善能带倾斜,SiN层有利于载流子在多量子阱层中的均匀扩散,提高载流子局域化效应,提高LED的发光效率。

权利要求 :

1.一种发光二极管的外延片,其特征在于,所述外延片包括衬底(10)和依次形成在所述衬底(10)上的AlN缓冲层(20)、三维成核层(30)、u型GaN层(40)、n型GaN层(50)、多量子阱层(60)、低温p型层(70)、电子阻挡层(80)和高温p型层(90),所述高温p型层(90)的生长温度高于所述低温p型层(70)的生长温度,其中,所述多量子阱层(60)包括交替层叠的多个InxGa1‑xN量子阱层(61)和多个GaN量子垒层(62)、以及位于所述InxGa1‑xN量子阱层(61)和所述GaN量子垒层(62)之间的复合结构(63),所述复合结构(63)包括依次层叠的n‑InyGa1‑yN层(631)和SiN层(632),0<y<x<1。

2.根据权利要求1所述的外延片,其特征在于,所述n‑InyGa1‑yN层(631)的厚度为0.1nm~1.5nm。

3.根据权利要求1所述的外延片,其特征在于,0.1≤y≤0.3。

4.根据权利要求1所述的外延片,其特征在于,所述n‑InyGa1‑yN层(631)中Si的掺杂浓度

17 ‑3 18 ‑3

为10 cm ~10 cm 。

5.根据权利要求1~4任一项所述的外延片,其特征在于,所述SiN层(632)的厚度为

0.1nm~1nm。

6.根据权利要求1~4任一项所述的外延片,其特征在于,相邻的所述InxGa1‑xN量子阱层(61)和所述GaN量子垒层(62)之间夹设有2~10个所述复合结构(63)。

7.一种发光二极管的外延片的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:提供一衬底;

在所述衬底上依次外延生长AlN缓冲层(20)、三维成核层(30)、u型GaN层(40)、n型GaN层(50)、多量子阱层(60)、低温p型层(70)、电子阻挡层(80)和高温p型层(90),所述高温p型层(90)的生长温度高于所述低温p型层(70)的生长温度,其中,所述多量子阱层(60)包括交替层叠的多个InxGa1‑xN量子阱层(61)和多个GaN量子垒层(62)、以及位于所述InxGa1‑xN量子阱层(61)和所述GaN量子垒层(62)之间的复合结构(63),所述复合结构(63)包括依次层叠的n‑InyGa1‑yN层(631)和SiN层(632),0<y<x<1。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述n‑InyGa1‑yN层(631)的生长温度为

700℃~830℃,生长压力为100torr~300torr。

9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述SiN层(632)采用如下方式生长:在氮气和氢气的混合气氛下,向反应腔中以恒定流量通入氮气,以脉冲的形式通入硅烷,以氨气和硅烷作为原料气生长所述SiN层(632)。

10.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述SiN层(632)的生长温度为800℃~960℃,生长压力为100torr~300torr。

说明书 :

发光二极管的外延片及其制备方法

技术领域

[0001] 本公开涉及光电子制造技术领域,特别涉及一种发光二极管的外延片及其制备方法。

背景技术

[0002] LED(Light Emitting Diode,发光二极管)具有体积小、寿命长、功耗低等优点,目前被广泛应用于汽车信号灯、交通信号灯、显示屏以及照明设备,尤其对于显示装置的分辨
率和显示画质要求越来越高,迷你发光二极管(Mini LED)的应用也越来越多。
[0003] 目前GaN基LED外延片通常包括衬底和在衬底上依次生长的AlN缓冲层、三维成核层、u型GaN层、n型GaN层、多量子阱层和p型层。LED通电后,载流子(包括n型GaN层的电子和p
型层的空穴)会向多量子阱层迁移,并在多量子阱层中复合发光。
[0004] 相关技术中,Mini LED外延技术生长中,采用InGaN/GaN材料制作多量子阱,由于InGaN材料的晶格常数大于GaN而受到压应力,并且压应力随着In组分的增大而变大,严重
的晶格失配会直接影响压电极化的强度,极化电场会导致量子阱能带倾斜,使电子空穴波
函数重叠度变小,底层的缺陷和位错延伸至量子阱区,大量的缺陷和位错会引起辐射复合
效率降低,从而造成Mini LED发光效率低。

发明内容

[0005] 本公开实施例提供了一种发光二极管的外延片及其制备方法,能够有利于提高Mini LED的发光效率。所述技术方案如下:
[0006] 一方面,本公开实施例提供了一种发光二极管的外延片,所述外延片包括衬底和依次形成在所述衬底上的AlN缓冲层、三维成核层、u型GaN层、n型GaN层、多量子阱层、低温p
型层、电子阻挡层和高温p型层,其中,所述多量子阱层包括交替层叠的多个InxGa1‑xN量子
阱层和多个GaN量子垒层、以及位于所述InxGa1‑xN量子阱层和所述GaN量子垒层之间的复合
结构,所述复合结构包括依次层叠的n‑InyGa1‑yN层和SiN层,0<y<x<1。
[0007] 可选地,所述n‑InyGa1‑yN层的厚度为0.1nm~1.5nm。
[0008] 可选地,0.1≤y≤0.3。
[0009] 可选地,所述n‑InyGa1‑yN层中Si的掺杂浓度为1017cm‑3~1018cm‑3。
[0010] 可选地,所述SiN层的厚度为0.1nm~1nm。
[0011] 可选地,相邻的所述InxGa1‑xN量子阱层和所述GaN量子垒层之间夹设有2~10个所述复合结构。
[0012] 另一方面,本公开实施例还提供了一种发光二极管的外延片的制备方法,所述制备方法包括:
[0013] 提供一衬底;
[0014] 在所述衬底上依次外延生长AlN缓冲层、三维成核层、u型GaN层、n型GaN层、多量子阱层、低温p型层、电子阻挡层和高温p型层,其中,所述多量子阱层包括交替层叠的多个
InxGa1‑xN量子阱层和多个GaN量子垒层、以及位于所述InxGa1‑xN量子阱层和所述GaN量子垒
层之间的复合结构,所述复合结构包括依次层叠的n‑InyGa1‑yN层和SiN层,0<y<x<1。
[0015] 可选地,所述n‑InyGa1‑yN层的生长温度为700℃~830℃,生长压力为100torr~300torr。
[0016] 可选地,所述SiN层采用如下方式生长:
[0017] 在氮气和氢气的混合气氛下,向反应腔中以恒定流量通入氮气,以脉冲的形式通入硅烷,以氨气和硅烷作为原料气生长所述SiN层。
[0018] 可选地,所述SiN层的生长温度为800℃~960℃,生长压力为100torr~300torr。
[0019] 本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
[0020] 通过在多量子阱层中的InxGa1‑xN量子阱层和GaN量子垒层之间设置由n‑InyGa1‑yN层和SiN层层叠形成的复合结构,n‑InyGa1‑yN层中的Si原子能够填充InGaN材料中的缺陷空
位,从而修复位错,避免位错随着外延片的生长继续延伸,减少InxGa1‑xN量子阱层和GaN量
子垒层界面处载流子溢流的通道,并且相比InxGa1‑xN量子阱层,n‑InyGa1‑yN层的In组分更
低,较低In组分的InGaN材料有利于减弱极化电场,改善能带倾斜,而SiN层能够阻挡In向
GaN量子垒层的渗透,同时SiN层还对电子和空穴具有限制作用,有利于载流子在多量子阱
层中的均匀扩散分布,提高载流子局域化效应,从而提高Mini LED的发光效率。

附图说明

[0021] 为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于
本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他
的附图。
[0022] 图1是本公开实施例提供的一种发光二极管的外延片的结构示意图;
[0023] 图2是本公开实施例提供的一种发光二极管的外延片的制备方法流程图;
[0024] 图3是本公开实施例提供的另一种发光二极管的制备方法的流程图;
[0025] 图4~11是本公开实施例提供的一种发光二极管的外延片的制备过程示意图。

具体实施方式

[0026] 为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
[0027] 图1是本公开实施例提供的一种发光二极管的外延片的结构示意图。如图1所示,该外延片包括衬底10和依次形成在衬底10上的AlN缓冲层20、三维成核层30、u型GaN层40、n
型GaN层50、多量子阱层60、低温p型层70、电子阻挡层80和高温p型层90。
[0028] 其中,多量子阱层60包括交替层叠的多个InxGa1‑xN量子阱层61和多个GaN量子垒层62、以及位于InxGa1‑xN量子阱层61和GaN量子垒层62之间的复合结构63,复合结构63包括
依次层叠的n‑InyGa1‑yN层631和SiN层632,0<y<x<1。
[0029] 本公开实施例通过在多量子阱层中的InxGa1‑xN量子阱层和GaN量子垒层之间设置由n‑InyGa1‑yN层和SiN层层叠形成的复合结构,n‑InyGa1‑yN层中的Si原子能够填充InGaN材
料中的缺陷空位,从而修复位错,避免位错随着外延片的生长继续延伸,减少InxGa1‑xN量子
阱层和GaN量子垒层界面处载流子溢流的通道,并且相比InxGa1‑xN量子阱层,n‑InyGa1‑yN层
的In组分更低,较低In组分的InGaN材料有利于减弱极化电场,改善能带倾斜,而SiN层能够
阻挡In向GaN量子垒层的渗透,同时SiN层还对电子和空穴具有限制作用,有利于载流子在
多量子阱层中的均匀扩散分布,提高载流子局域化效应,从而提高Mini LED的发光效率。
[0030] 可选地,衬底10可以为蓝宝石衬底,蓝宝石衬底为一种常用衬底,技术成熟,成本低。具体可以为图形化蓝宝石衬底或蓝宝石平片衬底。在其他实施例中,也可以为氮化镓衬
底、SiC衬底、Si衬底中的一种。
[0031] AlN缓冲层20的厚度可以为10~50nm,生长的AlN缓冲层20的厚度不同,最终形成的外延层的质量也会不同,若AlN缓冲层20的厚度过薄,则会导致AlN缓冲层20的表面较为
疏松和粗糙,不能为后续结构的生长提供一个好的模板,随着AlN缓冲层20厚度的增加,AlN
缓冲层20的表面逐渐变得较为致密和平整,有利于后续结构的生长,但是若AlN缓冲层20的
厚度过厚,则会导致AlN缓冲层20的表面过于致密,同样不利于后续结构的生长,无法减少
外延层中的晶格缺陷。
[0032] 作为示例,本公开实施例中,AlN缓冲层20的厚度为15nm。
[0033] 可选地,三维成核层30可以为GaN层。三维成核层30的厚度可以为0.3μm~0.5μm。作为示例,本公开实施例中,三维成核层30的厚度为0.4μm。
[0034] 可选地,u型GaN层40的厚度可以为0.5μm~3μm,作为示例,在本公开实施例中,u型GaN层40的厚度为1μm。
[0035] 可选地,n型GaN层50的厚度可以为0.5μm~3μm,在本公开实施例中,n型GaN层50的厚度为2μm。
[0036] n型GaN层50中的Si的掺杂浓度可以为1018~1019cm‑3。
[0037] 可选地,多量子阱层60包括8~15个InxGa1‑xN量子阱层61和GaN量子垒层62。即多量子阱层60包括交替层叠的2~10个周期的InxGa1‑xN量子阱层61和GaN量子垒层62。每个相
邻的InxGa1‑xN量子阱层61和GaN量子垒层62之间均夹设有一个复合结构63。
[0038] 可选地,InxGa1‑xN量子阱层61的厚度可以为2nm~5nm,GaN量子垒层62的厚度可以为8nm~20nm。作为示例,在本公开实施例中,InxGa1‑xN量子阱层61的厚度为3.5nm,GaN量子
垒层62的厚度为11nm。
[0039] 可选地,复合结构63中,n‑InyGa1‑yN层631的厚度为0.1nm~1.5nm。在这一厚度范围内,能带倾斜的问题能够得到较好的改善,并且极化电场也能够被明显减弱,有利于进一
步提高mini LED的发光效率。
[0040] 作为示例,在本公开实施例中,n‑InyGa1‑yN层631的厚度为1nm。
[0041] 可选地,0.1≤y≤0.3,采用较低In组分的InGaN材料有利于减弱极化电场,改善能带倾斜。在InxGa1‑xN量子阱层61中,0.2≤x≤0.5,在设置InxGa1‑xN量子阱层61和n‑InyGa1‑yN
层631中的In组分时,应保证n‑InyGa1‑yN层631中的In组分更低,即保证y<x。
[0042] 作为示例,在本公开实施例中,x=0.3,y=0.15。
[0043] 可选地,n‑InyGa1‑yN层631中Si的掺杂浓度为1017cm‑3~1018cm‑3。n‑InyGa1‑yN层631中适量浓度的Si掺杂能够对InGaN材料中的缺陷空位进行较好地填充而修复位错,阻断位
错的进一步延伸,掺杂浓度过低不足以修复位错。作为示例,在本公开实施例中,Si的掺杂
17 ‑3
浓度为5×10 cm 。
[0044] 可选地,SiN层632的厚度为0.1nm~1nm。SiN层632的作用是阻挡In向GaN量子垒层62的渗透,并对电子和空穴具有限制作用,厚度过小则对于In的阻挡作用、对电子和空穴的
限制作用均较弱,但SiN层632的厚度过大会影响电子与空穴的复合,反而可能导致发光效
率降低,在0.1nm~1nm这一厚度范围内能够确保mini LED有较高的发光效率。
[0045] 作为示例,在本公开实施例中,SiN层632的厚度为0.5nm。
[0046] 在本公开实施例一种可能的实现方式中,相邻的InxGa1‑xN量子阱层61和GaN量子垒层62之间夹设有1个复合结构63。
[0047] 在本公开实施例另一种可能的实现方式中,相邻的InxGa1‑xN量子阱层61和GaN量子垒层62之间夹设有2~10个复合结构63。即在InxGa1‑xN量子阱层61和GaN量子垒层62之
间,层叠有两个或两个以上的复合结构63。通过在量子阱层和量子垒层的异质界面处设置
数个复合结构63,有利于进一步修复位错,减弱极化电场,改善能带倾斜,提高Mini LED的
发光效率。
[0048] 作为示例,在本公开实施例中,相邻的InxGa1‑xN量子阱层61和GaN量子垒层62之间夹设有3个复合结构63。
[0049] 需要说明的是,图1中所示出的InxGa1‑xN量子阱层6191和GaN量子垒层62的层数以及复合结构63的层数仅为示意,并不用以限制其各自的层数。
[0050] 可选地,低温p型层70可以为p型AlzGa1‑zN层,其中0.1可以为50nm~100nm。低温p型层70中Mg的掺杂浓度可以为5×10 cm ~10 cm 。
[0051] 可选地,电子阻挡层80可以为p型AlmGa1‑mN电子阻挡层,其中0.2
[0052] 可选地,高温p型层90可以为p型GaN层,高温p型层90的厚度可以为100nm~200nm。19 ‑3 21 ‑3
高温p型层90中Mg的掺杂浓度可以为5×10 cm ~10 cm 。
[0053] 如图1所示,该外延片还可以包括p型接触层100。p型接触层100可以为p型GaN层,p20 ‑3
型接触层100的厚度可以为10nm~50nm。p型接触层100中Mg的掺杂浓度可以为10 cm ~
21 ‑3
10 cm 。
[0054] 图2是本公开实施例提供的一种发光二极管的外延片的制备方法流程图,用于制作如图1所示的外延片,如图2所示,该制备方法包括:
[0055] S11:提供一衬底。
[0056] 可选地,衬底可以为蓝宝石衬底、氮化镓衬底、SiC衬底、Si衬底中的一种。
[0057] 本实施例中,选用图形化蓝宝石衬底。
[0058] S12:在衬底上依次外延生长AlN缓冲层、三维成核层、u型GaN层、n型GaN层、多量子阱层、低温p型层、电子阻挡层和高温p型层。
[0059] 其中,多量子阱层60包括交替层叠的多个InxGa1‑xN量子阱层61和多个GaN量子垒层62、以及位于InxGa1‑xN量子阱层61和GaN量子垒层62之间的复合结构63,复合结构63包括
依次层叠的n‑InyGa1‑yN层631和SiN层632,0<y<x<1。
[0060] 本公开实施例通过在多量子阱层中的InxGa1‑xN量子阱层和GaN量子垒层之间设置由n‑InyGa1‑yN层和SiN层层叠形成的复合结构,n‑InyGa1‑yN层中的Si原子能够填充InGaN材
料中的缺陷空位,从而修复位错,避免位错随着外延片的生长继续延伸,减少InxGa1‑xN量子
阱层和GaN量子垒层界面处载流子溢流的通道,并且相比InxGa1‑xN量子阱层,n‑InyGa1‑yN层
的In组分更低,较低In组分的InGaN材料有利于减弱极化电场,改善能带倾斜,而SiN层能够
阻挡In向GaN量子垒层的渗透,同时SiN层还对电子和空穴具有限制作用,有利于载流子在
多量子阱层中的均匀扩散分布,提高载流子局域化效应,从而提高Mini LED的发光效率。
[0061] 图3是本公开实施例提供的另一种发光二极管的制备方法的流程图,下面结合附图4~11对图3提供的制备方法进行详细说明:
[0062] S21:提供一衬底。
[0063] 实现时,该衬底可以是蓝宝石衬底,蓝宝石衬底是一种常见的衬底,技术成熟,成本低。本实施例选用图形化蓝宝石衬底。
[0064] 在步骤S21中,可以对蓝宝石衬底进行预处理,具体可以包括在氢气气氛中对蓝宝石衬底进行退火8分钟,退火温度为1000~1200℃,再对蓝宝石衬底进行氮化处理。
[0065] S22:在衬底上外延生长AlN缓冲层。
[0066] 如图4所示,在衬底10上生长有AlN缓冲层20。
[0067] 在完成步骤S21之后,可以将衬底10置于托盘中,将衬底10连同托盘放入PVD(Physical Vapor Deposition,物理气相沉积)反应腔中,通过磁控溅射沉积AlN缓冲层20,
溅射功率可以为3000W~5000W。
[0068] AlN缓冲层20的生长压力可以为2mtorr~10mtorr,AlN缓冲层20的生长温度可以为400~800℃。
[0069] AlN缓冲层20的厚度可以通过溅射的时间进行控制。本公开实施例中,AlN缓冲层20的厚度为15nm。
[0070] 在完成AlN缓冲层20的溅射后,可以降低生长有AlN缓冲层20的衬底10至室温,然后取出生长有AlN缓冲层20的衬底10,准备后续结构的生长。
[0071] S23:在AlN缓冲层上生长三维成核层。
[0072] 如图5所示,在AlN缓冲层20上生长有三维成核层30。
[0073] 在完成步骤S22之后,可以将衬底10放入MOCVD(Metal‑organic Chemical Vapor Deposition,金属有机化合物化学气相沉淀)反应腔中,在氮气、氢气和氨气的混合气氛下
生长三维成核层30。
[0074] 三维成核层30的生长压力可以为300torr~500torr,三维成核层30的生长温度可以为950℃~1080℃。
[0075] 三维成核层30的厚度可以为0.3μm~0.5μm,示例性地,本实施例中,三维成核层30的厚度为0.4μm。
[0076] S24:在三维成核层上生长u型GaN层。
[0077] 如图6所示,在三维成核层30上生长有u型GaN层40。u型GaN层40的厚度可以为0.5μm~3μm,在本实施例中,u型GaN层40的厚度为1μm。
[0078] u型GaN层40的生长温度可以为1000℃~1100℃,生长压力可以为100torr~300torr。作为示例,本公开实施例中,u型GaN层40的生长温度为1050℃,生长压力为
200torr。
[0079] S25:在u型GaN层上生长n型GaN层。
[0080] 如图7所示,在u型GaN层40上生长有n型GaN层50。
[0081] 示例性地,n型GaN层50的厚度可以为0.5μm~3μm。
[0082] 在本公开实施例中,n型GaN层50的厚度为2μm。n型GaN层50中的Si的掺杂浓度可以18 ‑3 19 ‑3
为10 cm ~10 cm 。
[0083] n型GaN层50的生长温度可以为1000℃~1100℃,生长压力可以为100torr~300torr。本公开实施例中,n型GaN层50的生长温度为1050℃,生长压力为300torr。
[0084] S26:在n型GaN层上生长多量子阱层。
[0085] 如图8所示,在n型GaN层50上生长有多量子阱层60。
[0086] 具体地,多量子阱层60可以包括交替层叠的8~15个周期的InxGa1‑xN量子阱层61和GaN量子垒层62,且每个相邻的InxGa1‑xN量子阱层61和GaN量子垒层62之间均夹设有至少
一个复合结构63。
[0087] 在本公开实施例中,InxGa1‑xN量子阱层61的生长温度可以为700℃~830℃,生长压力可以为100torr~300torr。InxGa1‑xN量子阱层61可以在氮气气氛下生长。
[0088] 在本公开实施例中,GaN量子垒层62的生长温度可以为800℃~960℃,生长压力可以为100torr~300torr。GaN量子垒层62可以在氮气和氢气的混合气氛下生长。
[0089] 可选地,InxGa1‑xN量子阱层61的厚度可以为2nm~5nm,GaN量子垒层62的厚度可以为8nm~20nm。作为示例,在本公开实施例中,InxGa1‑xN量子阱层61的厚度为3.5nm,GaN量子
垒层62的厚度为11nm。
[0090] 在本公开实施例中,n‑InyGa1‑yN层631的生长温度为700℃~830℃,生长压力为100torr~300torr。n‑InyGa1‑yN层631可以在氮气气氛下生长。
[0091] 在本公开实施例中,SiN层632的生长温度为800℃~960℃,生长压力为100torr~300torr,以生长出质量较好的复合结构63。SiN层632可以在氮气和氢气的混合气氛下生
长。
[0092] 示例性地,在氮气和氢气的混合气氛下,向反应腔中以恒定流量通入氮气,以脉冲的形式通入硅烷,以氨气和硅烷作为原料气生长SiN层632。
[0093] 可选地,复合结构63中,n‑InyGa1‑yN层631的厚度为0.1nm~1.5nm。作为示例,在本公开实施例中,n‑InyGa1‑yN层631的厚度为1nm。
[0094] 可选地,在n‑InyGa1‑yN层631中,0.1≤y≤0.3,在InxGa1‑xN量子阱层61中,0.2≤x≤0.5,且y<x,作为示例,在本公开实施例中,x=0.3,y=0.15。
[0095] 可选地,n‑InyGa1‑yN层631中Si的掺杂浓度为1017cm‑3~1018cm‑3。n‑InyGa1‑yN层631中适量浓度的Si掺杂能够对InGaN材料中的缺陷空位进行较好地填充而修复位错,阻断位
错的进一步延伸,掺杂浓度过低不足以修复位错。作为示例,在本公开实施例中,Si的掺杂
17 ‑3
浓度为5×10 cm 。
[0096] 可选地,SiN层632的厚度为0.1nm~1nm。SiN层632的作用是阻挡In向GaN量子垒层62的渗透,并对电子和空穴具有限制作用,厚度过小则对于In的阻挡作用、对电子和空穴的
限制作用均较弱,但SiN层632的厚度过大会影响电子与空穴的复合,反而可能导致发光效
率降低,在0.1nm~1nm这一厚度范围内能够确保mini LED有较高的发光效率。
[0097] S27:在多量子阱层上生长低温p型层。
[0098] 如图9所示,在多量子阱层60上生长有低温p型层70。
[0099] 示例性地,低温p型层70为p型AlzGa1‑zN层,其中0.1
[0100] 可选地,低温p型层70的厚度可以为50nm~100nm。在本公开实施例中,低温p型层19 ‑3 21 ‑3
70的厚度为80nm。低温p型层70中Mg的掺杂浓度可以为5×10 cm ~10 cm 。
[0101] 低温p型层70的生长温度可以为700℃~800℃,生长压力可以为200torr~500torr。本公开实施例中,低温p型层70的生长温度为750℃,生长压力为300torr。
[0102] S28:在低温p型层上生长电子阻挡层。
[0103] 如图10所示,在低温p型层70上生长有电子阻挡层80。
[0104] 示例性地,电子阻挡层80为p型AlmGa1‑mN电子阻挡层,其中0.2
[0105] 可选地,电子阻挡层80的厚度可以为20nm~100nm。在本公开实施例中,电子阻挡层80的厚度为60nm。
[0106] 电子阻挡层80的生长温度可以为800℃~1000℃,生长压力可以为100torr~300torr。本公开实施例中,电子阻挡层80的生长温度为750℃,生长压力为300torr。
[0107] S29:在电子阻挡层上生长高温p型层。
[0108] 如图11所示,在电子阻挡层80上生长有高温p型层90。
[0109] 示例性地,高温p型层90为p型GaN层。
[0110] 可选地,高温p型层90的厚度可以为100nm~200nm。在本公开实施例中,高温p型层90的厚度为160nm。
[0111] 高温p型层90的生长温度可以为800℃~1000℃,生长压力可以为200torr~600torr。本公开实施例中,高温p型层90的生长温度为950℃,生长压力为400torr。
[0112] S30:在高温p型层上生长p型接触层。
[0113] 参照图1,在高温p型层90上生长有p型接触层100。
[0114] 示例性地,p型接触层100为p型GaN层。
[0115] 可选地,p型接触层100的厚度可以为10nm~50nm。在本公开实施例中,p型接触层100的厚度为30nm。
[0116] p型接触层100的生长温度可以为850℃~1000℃,生长压力可以为100torr~300torr。本公开实施例中,p型接触层100的生长温度为950℃,生长压力为200torr。p型接
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触层100中Mg的掺杂浓度可以为10 cm ~10 cm 。
[0117] 在完成p型接触层100的生长后,可以在氮气气氛中进行退火处理,退火温度为650~850℃,退火处理时间为5~15分钟,然后降温至室温。
[0118] 在完成步骤S30后可以对外延片进行后续加工,以完成Mini LED的制作。
[0119] 在具体实现时,本公开实施例可以采用高纯H2或/和N2作为载气,采用TEGa或TMGa作为Ga源,TMIn作为In源,SiH4作为n型掺杂及,TMAl作为铝源,Cp2Mg作为p型掺杂剂。
[0120] 以上所述仅为本公开的可选实施例,并不用以限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。