一种低应力GaN基发光二极管外延片及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种低应力gan基发光二极管外延片，包括沿指定方向依次设置的n型gan层、浅发光层、预发光层、多量子阱层发光层、低温p型gan层、p型algan电子阻挡层和高温p型gan层，其特征在于：所述n型gan层与浅发光层之间还设置有n型alinn前势垒层，所述n型alinn前势垒层至少用于阻挡电子向所述n型gan层回流。2.根据权利要求1所述的低应力gan基发光二极管外延片，其特征在于：所述alinn前势垒层内部的掺杂元素含量沿指定方向降低。3.根据权利要求1所述的低应力gan基发光二极管外延片，其特征在于：所述n型alinn前势垒层包括多个第一alinn层，多个所述的第一alinn层的掺杂浓度沿指定方向逐层降低；优选的，多个所述的第一alinn层的掺杂浓度沿指定方向逐层线性降低。4.根据权利要求3所述的低应力gan基发光二极管外延片，其特征在于：至少一个所述的第一alinn层具有第一掺杂浓度且所含的掺杂元素均匀分布；和/或，至少一个所述的第一alinn层具有第二掺杂浓度且内部的掺杂元素含量沿指定方向线性递减；所述第一掺杂浓度高于第二掺杂浓度。5.根据权利要求1所述的低应力gan基发光二极管外延片，其特征在于：所述浅发光层与预发光层之间还设置有n型alinn后势垒层，所述n型alinn后势垒层包括多个第二alinn层；和/或，两个所述的第二alinn层之间还分布有al
x
in
y
ga
1-x-y
n应力调控层，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x y≤1。6.根据权利要求1-5中任一项所述的低应力gan基发光二极管外延片，其特征在于包括沿指定方向依次设置的衬底、低温gan缓冲层、高温非掺杂gan层、n型gan层、n型alinn前势垒层、浅发光层、n型alinn后势垒层、预发光层、多量子阱层发光层、低温p型gan层、p型algan电子阻挡层和高温p型gan层。7.一种低应力gan基发光二极管外延片的制备方法，其特征在于包括：在衬底上沿指定方向依次生长形成n型gan层、n型alinn前势垒层、浅发光层、预发光层、多量子阱层发光层、低温p型gan层、p型algan电子阻挡层和高温p型gan层，使所述n型alinn前势垒层内部的掺杂元素含量沿指定方向降低。8.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于还包括：在所述n型gan层上依次形成多个第一alinn层，多个所述的第一alinn层构成所述n型alinn前势垒层，且多个所述的第一alinn层的掺杂浓度沿指定方向逐层降低，或者，多个所述的第一alinn层的掺杂浓度沿指定方向逐层线性降低。9.根据权利要求8所述制备方法，其特征在于还包括：在第一温度条件下生长所述n型gan层；在第二温度条件下生长所述n型alinn前势垒层；其中，所述第一温度高于第二温度。10.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于还包括：在浅发光层上生长n型alinn后势垒层，之后在n型alinn后势垒层上生长形成预发光层；其中，所述n型alinn后势垒层包括多个第二alinn层；和/或，所述制备方法还包括：在两个第二alinn层之间生长al
x
in
y
ga
1-x-y
n应力调控层，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x y≤1。

技术总结
本发明公开了一种低应力GaN基发光二极管外延片及其制备方法。所述外延片包括沿指定方向依次设置的衬底、低温GaN缓冲层、高温非掺杂GaN层、n型GaN层、n型AlInN前势垒层、浅发光层、n型AlInN后势垒层、预发光层、多量子阱层发光层、低温p型GaN层、p型AlGaN电子阻挡层和高温p型GaN层，所述n型AlInN前势垒层至少用于阻挡电子向所述n型GaN层回流。本发明中的低应力GaN基发光二极管外延片，通过高低掺杂的AlInN前势垒层形成高的能垒，能够阻挡电子回流，形成电子有效注入，同时通过AlInN后势垒层实现发光层的晶格匹配，降低极化效应，增强辐射复合发光，提高二极管的发光效率。提高二极管的发光效率。提高二极管的发光效率。


技术研发人员：闫其昂 王国斌
受保护的技术使用者：江苏第三代半导体研究院有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/3/3