发光器件及其制造方法与流程

1.本技术涉及半导体技术领域，特别是发光器件及其制造方法。


背景技术：

2.发光二极管(led)是一种将电能转化为光能的光电器件，被广泛应用于照明、背光和显示等领域。目前，第三代半导体氮化物的led在位错密度为109/cm2的水平下，电光转换效率(wall-plug efficiency，wpe)仍能达到60％以上。针对这一现象的主流解释是v型坑(pits)的多量子阱(mqw)相较于平台区的mqw厚度更薄且其中in含量更低，因此具有更宽的禁带，可以在位错附近形成势垒而防止载流子被捕获。
3.本技术的发明人在长期的研发过程中，发现自然形成的v型坑的原理是超晶格生长层温度较低，氮化物(如gan)侧向外延能力较差，此时穿透位错会形成v型坑，而现有的“人工v型坑”是基于上述原理进行人为干预位错分布而形成的，因此只能优化v型坑的侧壁厚度和in含量，并未改变v型坑侧壁的能带结构。
4.因此，有必要设计一种侧壁能带结构灵活可控的人工微坑。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是提供一种发光器件及其制造方法，使人工微坑在垂直于衬底的第一参考平面上的第一横截面形状的侧壁能带结构灵活可控，进而实现优化人工微坑的空穴注入效果。
6.一方面，本技术提供了一种发光器件，发光器件包括衬底以及以外延生成方式叠层形成于衬底上的多层外延层，在发光器件内设置有多个人工微坑，人工微坑以衬底和/或多层外延层中的至少一个外延层为中止层，并延伸至后续形成于中止层上的后续外延层内，其中，人工微坑在垂直于衬底的第一参考平面上的第一横截面形状具有彼此相对的两个侧壁，且发光器件在人工微坑的外围具有平台区域，后续外延层至少位于平台区域内，其中侧壁在中止层朝向后续外延层一侧的膜层组成不同于平台区域内的后续外延层的膜层组成。
7.另一方面，本技术提供了一种发光器件的制造方法，该方法包括：提供一衬底；以衬底和/或衬底上的至少一外延层为中止层，并在中止层形成起始微坑；在中止层上对起始微坑所在区域和起始微坑的外围区域进行差异化的外延生长，以使得在起始微坑的诱导作用下在后续生长于中止层上的后续外延层内形成诱导微坑，其中，起始微坑和诱导微坑配合形成人工微坑，其中，人工微坑在垂直于衬底的第一参考平面上的第一横截面形状具有彼此相对的两个侧壁，且在人工微坑的外围形成平台区域，侧壁在中止层朝向后续外延层一侧的膜层组成不同于平台区域内的后续外延层的膜层组成。
8.又一方面，本技术提供了一种发光器件的制造方法，该方法包括：提供一衬底；在衬底以外延生长方式叠层形成多个外延层；以衬底和/或多个外延层中的至少一外延层为中止层；从后续形成于中止层上的后续外延层背离衬底的一侧对后续外延层进行蚀刻，以
形成多个人工微坑，且在人工微坑的外围形成平台区域，其中，人工微坑在垂直于衬底的第一参考平面上的第一横截面形状具有彼此相对的两个侧壁；至少对人工微坑所在区域进行后续外延生长，以使得侧壁在中止层朝向后续外延层一侧的膜层组成不同于平台区域内的后续外延层的膜层组成。
9.区别于现有技术的情况，本技术的人工微坑以衬底和/或多层外延层中的至少一外延层为中止层，并延伸至后续形成于中止层上的后续外延层内，即本技术可以突破现有的“人工v型坑”的限制因素，选择任意衬底和/或外延层作为人工微坑的中止层，并且侧壁在中止层朝向后续外延层一侧的膜层组成不同于平台区域内的后续外延层的膜层组成，进而实现调控侧壁能带结构的目的，优化空穴注入路径，并进一步降低空穴注入势垒高度，增加侧壁横向电流注入的效率和均匀性，提高发光效率。
附图说明
10.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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。其中：
11.图1是本技术第一实施例提供的发光器件的制造流程对应的结构示意图；
12.图2是本技术第二实施例提供的发光器件的制造流程对应的结构示意图；
13.图3是本技术第三实施例提供的发光器件的制造流程对应的结构示意图；
14.图4是本技术第四实施例提供的发光器件的制造流程对应的结构示意图；
15.图5是本技术第五实施例提供的发光器件的结构示意图；
16.图6是本技术第六实施例提供的发光器件的结构示意图；
17.图7是本技术第七实施例提供的发光器件的制造方法的流程示意图；
18.图8是本技术第八实施例提供的发光器件的制造方法的流程示意图。
具体实施方式
19.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
20.如图1至6所示，本技术实施例提供一种发光器件100，该发光器件100包括：衬底101以及多层外延层。其中，多层外延层以外延生长方式叠层形成于衬底101上。
21.在发光器件100内设置有多个人工微坑，人工微坑以衬底101和/或多层外延层中的至少一外延层为中止层，并延伸至后续形成于中止层上的后续外延层内。
22.本技术实施例的人工微坑在垂直于衬底101的第一参考平面上的第一横截面形状具有彼此相对的两个侧壁，发光器件100在人工微坑的外围具有平台区域，后续外延层至少形成于平台区域内，其中侧壁在中止层朝向后续外延层一侧的膜层组成不同于平台区域内的后续外延层的膜层组成，其中，第一横截面形状可以为非等腰三角形。
23.本技术实施例的人工微坑在平行于衬底101的第二参考平面上的第二横截面形状
为闭合环形，具体可以呈圆形、椭圆形或者多边形且该第二横截面形状相对于中心轴线具有不对称性或者对称性。在其它实施例中，人工微坑在平行于衬底101的第二参考平面上的第二横截面形状也可以为其它自定义图案。
24.具体而言，衬底101的材料包括但不限于蓝宝石、si、sic、gan、zno、inp、gaas中的至少一种。
25.多层外延层可以包括依次层叠在衬底101上的第一导电类型半导体层103(例如n型gan层103)、量子阱有源层105(例如多量子阱有源(mqw)层105或超晶格量子阱有源层)以及第二导电类型半导体层107(例如p型gan层107或第二导电类型重掺杂半导体层)。
26.进一步地，mqw层105的材料体系包括：al
x1
in
y1
ga
z1nx2
p
y2
as
z2
，其中，0≤x1或y1或z1或x2或y2或z2≤1，可选的，x1 y1 z1＝1，x2 y2 z2＝1。
27.进一步地，多层外延层可以包括依次层叠在衬底101上的缓冲层102、第一导电类型半导体层103、阱前准备层104、mqw层105、电子阻挡层106、第二导电类型半导体层107。
28.人工微坑可以以第一导电类型半导体层103、mqw层105以及第二导电类型半导体层107中的至少一层和/或衬底101为中止层，并延伸至后续形成于中止层上的后续外延层内。
29.例如，人工微坑以第一导电类型半导体层103为中止层，并延伸至后续形成于第一导电类型半导体层103上的mqw层105以及第二导电类型半导体层107内。
30.又例如，人工微坑以第一导电类型半导体层103为中止层，并延伸至后续形成于第一导电类型半导体层103上的mqw层105内，此时，再以mqw层105为中止层，并延伸至后续形成于mqw层105上的第二导电类型半导体层107内。
31.再例如，人工微坑以衬底101为中止层，并延伸至后续形成于衬底101上的第一导电类型半导体层103、mqw层105以及第二导电类型半导体层107内。
32.再例如，人工微坑以衬底101为中止层，并延伸至后续形成于衬底101上的第一导电类型半导体层103内，再以第一导电类型半导体层103为中止层，并延伸至后续形成于第一导电类型半导体层103上的mqw层105内以及第二导电类型半导体层107内。
33.再例如，人工微坑以衬底101为中止层，并延伸至后续形成于衬底101上的第一导电类型半导体层103内，再以第一导电类型半导体层103为中止层，并延伸至后续形成于第一导电类型半导体层103上的mqw层105内，再以mqw层105为中止层，并延伸至后续形成于mqw层105上的第二导电类型半导体层107内。
34.其中，人工微坑在垂直于衬底101的第一参考平面上的第一横截面形状具有彼此相对的两个侧壁，且发光器件100在人工微坑的外围具有平台区域，后续外延层至少位于平台区域内，因此，本技术实施例自侧壁注入的空穴可以传输到位于人工微坑外围的平台区域内的后续外延层。
35.此外，侧壁在中止层朝向后续外延层一侧的膜层组成不同于平台区域内的后续外延层的膜层组成。需要说明的是，本技术实施例中的“侧壁在位于中止层朝向后续外延层一侧的膜层组成”可以包括用于实现空穴横向传输的材料。
36.区别于现有技术的情况，本技术的人工微坑以衬底101和/或多层外延层中的至少一外延层为中止层，并延伸至后续形成于中止层上的后续外延层内，即本技术可以突破现有的“人工v型坑”的限制因素，选择任意衬底101和/或外延层作为人工微坑的中止层，并且
侧壁在中止层朝向后续外延层一侧的膜层组成不同于平台区域内的后续外延层的膜层组成，进而实现调控侧壁能带结构的目的，优化空穴注入路径，并进一步降低空穴注入势垒高度，增加侧壁横向电流注入的效率和均匀性，提高发光效率。
37.在一实施例中，上述侧壁在中止层朝向后续外延层一侧的膜层数量少于或多于平台区域内的后续外延层的膜层的数量。
38.在一实施例中，上述侧壁在中止层朝向后续外延层一侧的膜层组分不同于平台区域内的后续外延层的膜层组分。
39.在一实施例中，上述侧壁在中止层朝向后续外延层一侧的膜层包括至少一不同于平台区域内的后续外延层的自定义外延层108。
40.可以理解的是，本技术实施例可以通过调控侧壁在中止层朝向后续外延层一侧的膜层组成和/或平台区域内的后续外延层的膜层组成，以使发光器件发出两种或两种以上颜色的光或白光，例如，侧壁在中止层朝向后续外延层一侧的膜层与平台区域内的后续外延层的膜层可以采用不同颜色发光材料。
41.在一实施例中，上述自定义外延层108为载流子注入层。
42.上述载流子注入层的材料可以包括但不仅限于：氮化铟镓、氮化铝镓、铝铟镓、氮氧化锌，该载流子注入层的导电类型为：n型、p型或本征。
43.在一实施例中，人工微坑进一步划分成以人为方式形成于中止层内的起始微坑以及在起始微坑的诱导作用下随后续外延层的外延生成形成于后续外延层内的诱导微坑，其中起始微坑在中止层朝向后续外延层的一侧表面上形成一开口，且开口的尺寸设置成使得后续外延层在外延生成过程中形成的诱导微坑的在平行于衬底101的第二参考平面上的横截面形状与开口在平行于衬底101的第二参考平面上的横截面形状一致。
44.在一实施例中，上述人工微坑是通过从后续外延层背离衬底101的一侧对后续外延层进行蚀刻形成。
45.具体而言，通过从后续形成于中止层上的后续外延层背离衬底101的一侧对后续外延层进行蚀刻工艺，以形成该起始微坑，并在起始微坑的诱导作用下继续外延生长一围绕在起始微坑四周的诱导微坑。
46.如图1所示，起始微坑的开口宽度w为起始微坑的开口的横截面形状边缘处任意两点连线中的最大距离。其中，本技术中限定起始微坑的开口宽度w为1nm～10μm，可选地，起始微坑的开口宽度w可以为1nm～15nm、15nm～100nm、100nm～500nm、500nm～1000nm、1μm～5μm、5μm～10μm，例如，起始微坑的开口宽度w可以为1nm、15nm、20nm、100nm、500nm、600nm、750nm、1000nm、2μm、5μm、10μm。
47.如图1所示，起始微坑的坑深度d为起始微坑上与衬底101远离外延层的一侧主表面之间距离最短的一个点到中止层远离衬底101的一侧主表面的垂直距离。其中，本技术中限定起始微坑的坑深度d为1nm～10μm，可选地，起始微坑的坑深度d可以为1nm～15nm、15nm～100nm、100nm～500nm、500nm～1000nm、1μm～5μm、5μm～10μm，例如，起始微坑的坑深度d可以为1nm、15nm、20nm、100nm、500nm、600nm、750nm、1000nm、2μm、5μm、10μm。
48.基于自然形成的v型坑的生长原理，自然形成的v型坑的坑深度越大，要求其开口宽度越大，即自然形成的v型坑的坑深度与自然形成的v型坑的开口宽度呈正相关，因此，自然形成的v型坑的坑深度受限于发光器件100的尺寸。不同于现有技术的是，本技术实施例
起始微坑的坑深度d取决于中止层的位置，与起始微坑的开口宽度w并无相关性。可选地，本技术起始微坑的坑深度d与起始微坑的开口宽度w之间的比值为1:10～100:1，例如1:10、1:5、1:1、5:1、10:1、50:1、100:1。
49.如图4所示，在一实施例中，至少一侧壁与衬底101之间的交角不同于后续外延层的自然生长晶面与衬底101之间的交角。其中，交角范围为15
°‑
90
°
。
50.其中，自然生长晶面的自然生长习性不同于本技术实施例中人工生长的后续外延层的生长习性，因此，与该后续外延层相关的侧壁12、13与衬底101之间的交角α不同于后续外延层的自然生长晶面与衬底101之间的交角。
51.通过上述方式，本技术改变了晶体的自然生长习性，使人工微坑在垂直于衬底101的第一参考平面上的第一横截面形状的侧壁12、13与衬底101之间的交角灵活可控，进而得到不同形状的第一横截面形状，进一步地，通过增大交角α的角度值，可得到更小占空比的人工微坑，减少因形成人工微坑导致的外延层发光面积损失，增加光输出。
52.需要说明的是，本技术实施例人工微坑在垂直于衬底101的第一参考平面上的第一横截面形状还可以具有底壁，底壁位于中止层内且连接两个侧壁，其中，底壁可以呈台阶形状。
53.如图7所示，本技术实施例还提供一种用于制造上述实施例的发光器件100的方法，该方法包括：
54.s101：提供一衬底101。
55.具体而言，衬底101的材料包括但不限于蓝宝石、si、sic、gan、zno、inp、gaas中的至少一种。
56.s102：以衬底101和/或衬底101上的至少一外延层为中止层，并在中止层形成起始微坑。
57.s103：在中止层上对起始微坑所在区域和起始微坑的外围区域进行差异化的外延生长，以使得在起始微坑的诱导作用下在后续生长于中止层上的后续外延层内形成诱导微坑，其中，起始微坑和诱导微坑配合形成人工微坑，其中，人工微坑在垂直于衬底101的第一参考平面上的第一横截面形状具有彼此相对的两个侧壁，且在人工微坑的外围形成平台区域，侧壁在中止层朝向后续外延层一侧的膜层组成不同于平台区域内的后续外延层的膜层组成。
58.具体而言，在以衬底101为中止层时，在未进行外延生长的衬底101上通过蚀刻工艺制备起始微坑，并在衬底101上对起始微坑所在区域和起始微坑的外围区域进行差异化的外延生长，以使得在起始微坑的诱导作用下在后续生长于衬底101上的后续外延层(例如第一导电类型半导体层103、mqw层105以及第二导电类型半导体层107)内形成诱导微坑，其中，起始微坑和诱导微坑配合形成人工微坑，且在人工微坑的外围形成平台区域，人工微坑在垂直于衬底101的第一参考平面上的第一横截面形状的侧壁在衬底101朝向后续外延层一侧的膜层组成不同于平台区域内的后续外延层的膜层组成。
59.或者，在以mqw层105为中止层时，在衬底101外延生长第一导电类型半导体层103和mqw层105后，中断外延，在mqw层105上通过蚀刻工艺制备起始微坑，并在衬底101上对起始微坑所在区域和起始微坑的外围区域进行差异化的外延生长，以使得在起始微坑的诱导作用下在后续生长于mqw层105上的后续外延层(例如第二导电类型半导体层107)内形成诱
导微坑，其中，起始微坑和诱导微坑配合形成人工微坑，且在人工微坑的外围形成平台区域，人工微坑在垂直于衬底101的第一参考平面上的第一横截面形状的侧壁在衬底101朝向后续外延层一侧的膜层组成不同于平台区域内的后续外延层的膜层组成。
60.或者，在以电子阻挡层106为中止层时，在衬底101依次外延生长缓冲层102、第一导电类型半导体层103、阱前准备层104、mqw层105以及电子阻挡层106后，中断外延，在电子阻挡层106上通过蚀刻工艺制备起始微坑，并在电子阻挡层106上对起始微坑所在区域和起始微坑的外围区域进行差异化的外延生长，以使得在起始微坑的诱导作用下在后续生长于电子阻挡层106上的后续外延层(例如第二导电类型半导体层107或第二导电类型重掺杂半导体层)内形成诱导微坑，其中，起始微坑和诱导微坑配合形成人工微坑，且在人工微坑的外围形成平台区域，人工微坑在垂直于衬底101的第一参考平面上的第一横截面形状的侧壁在衬底101朝向后续外延层一侧的膜层组成不同于平台区域内的后续外延层的膜层组成。
61.或者，在以衬底101和第一导电类型半导体层103为中止层时，在衬底101外延生长第一导电类型半导体层103后，中断外延，在衬底101和第一导电类型半导体层103上通过蚀刻工艺制备起始微坑，并在第一导电类型半导体层103远离衬底101的一侧上对起始微坑所在区域和起始微坑的外围区域进行差异化的外延生长，以使得在起始微坑的诱导作用下在后续生长于第一导电类型半导体层103上的后续外延层(例如mqw层105以及第二导电类型半导体层107)内形成诱导微坑，其中，起始微坑和诱导微坑配合形成人工微坑，且在人工微坑的外围形成平台区域，人工微坑在垂直于衬底101的第一参考平面上的第一横截面形状的侧壁在第一导电类型半导体层103朝向后续外延层一侧的膜层组成不同于平台区域内的后续外延层的膜层组成。。
62.区别于现有技术的情况，由本技术提供的制造方法制得的人工微坑以衬底101和/或多层外延层中的至少一外延层为中止层，并延伸至后续形成于中止层上的后续外延层内，即本技术可以突破现有的“人工v型坑”的限制因素，选择任意衬底101和/或外延层作为人工微坑的中止层，并且侧壁在中止层朝向后续外延层一侧的膜层组成不同于平台区域内的后续外延层的膜层组成，进而实现调控侧壁能带结构的目的，优化空穴注入路径，并进一步降低空穴注入势垒高度，增加侧壁横向电流注入的效率和均匀性，提高发光效率。
63.如图8所示，本技术实施例还提供一种用于制造上述实施例的发光器件100的方法，该方法包括：
64.s201：提供一衬底101。
65.具体而言，衬底101的材料包括但不限于蓝宝石、si、sic、gan、zno、inp、gaas中的至少一种。
66.s202：在衬底101以外延生长方式叠层形成多个外延层。
67.在衬底101上以外延生长方式叠层形成第一导电类型半导体层103和mqw层105，或者在衬底101上以外延生长方式叠层形成第一导电类型半导体层103、mqw层105以及第二导电类型半导体层107。
68.更具体地，在衬底101上以外延生长方式形成缓冲层102、第一导电类型半导体层103、阱前准备层104、mqw层105和/或超晶格mqw层105、电子阻挡层106、第二导电类型半导体层107和/或第二导电类型重掺杂半导体层。其中，中止层可以为缓冲层102、第一导电类
型半导体层103、阱前准备层104、mqw层105、超晶格mqw层105、电子阻挡层106、第二导电类型半导体层107、第二导电类型重掺杂半导体层中的至少两个连续的叠层。
69.s203：以衬底101和/或多个外延层中的至少一外延层为中止层。
70.s204：从后续形成于中止层上的后续外延层背离衬底101的一侧对后续外延层进行蚀刻，以形成多个人工微坑，且在人工微坑的外围形成平台区域，其中，人工微坑在垂直于衬底101的第一参考平面上的第一横截面形状具有彼此相对的两个侧壁。
71.s205：至少对人工微坑所在区域进行后续外延生长，以使得侧壁在中止层朝向后续外延层一侧的膜层组成不同于平台区域内的后续外延层的膜层组成。
72.具体而言，在以衬底101为中止层时，从第二导电类型半导体层107背离衬底101的一侧对第二导电类型半导体层107、mqw层105和第一导电类型半导体层103进行蚀刻，以形成多个人工微坑，且在人工微坑的外围形成平台区域。进一步地，至少对人工微坑所在区域进行后续外延生长，以使得人工微坑在垂直于衬底101的第一参考平面上的第一横截面形状的侧壁在衬底101朝向后续外延层一侧的膜层组成不同于平台区域内的后续外延层的膜层组成。
73.或者，在以mqw层105为中止层时，从第二导电类型半导体层107背离mqw层105的一侧对第二导电类型半导体层107进行蚀刻，以形成多个人工微坑，且在人工微坑的外围形成平台区域。进一步地，至少对人工微坑所在区域进行后续外延生长，以使得人工微坑在垂直于衬底101的第一参考平面上的第一横截面形状的侧壁在mqw层105朝向后续外延层一侧的膜层组成不同于平台区域内的后续外延层的膜层组成。
74.或者，在以电子阻挡层106为中止层时，从第二导电类型半导体层107背离电子阻挡层106的一侧对第二导电类型半导体层107进行蚀刻，以形成多个人工微坑，且在人工微坑的外围形成平台区域。进一步地，至少对人工微坑所在区域进行后续外延生长，以使得人工微坑在垂直于衬底101的第一参考平面上的第一横截面形状的侧壁在电子阻挡层106朝向后续外延层一侧的膜层组成不同于平台区域内的后续外延层的膜层组成。
75.进一步地，可以在中止层上沉积掩膜层并对该掩膜层进行图案化，得到掩膜图案。其中掩膜层可以是有机光刻胶，也可以是sio2、si3n4等非金属化合物，还可以是金属层，沉积方式包括但不限于化学气相沉积、物理气相沉积、电化学沉积，图案化方式包括但不限于干法刻蚀、湿法腐蚀和剥离。利用该掩膜图案对非掩膜区进行蚀刻，以形成多个人工微坑。其中，可以通过改变工艺参数来调节蚀刻的速率、角度及各向异性等，进而可以对人工微坑的深度、截面形状、侧壁角度进行控制。
76.区别于现有技术的情况，由本技术提供的制造方法制得的人工微坑以衬底101和/或多层外延层中的至少一外延层为中止层，并延伸至后续形成于中止层上的后续外延层内，即本技术可以突破现有的“人工v型坑”的限制因素，选择任意衬底101和/或外延层作为人工微坑的中止层，并且侧壁在中止层朝向后续外延层一侧的膜层组成不同于平台区域内的后续外延层的膜层组成，进而实现调控侧壁能带结构的目的，优化空穴注入路径，并进一步降低空穴注入势垒高度，增加侧壁横向电流注入的效率和均匀性，提高发光效率。
77.以下结合技术方案和附图详细叙述本技术的具体实施例。
78.实施例1
79.如图1所示，提供一衬底101，通过外延生长方式在衬底101上依次层叠形成缓冲层
102、n型gan层103、阱前准备层104、mqw层105。以mqw层105为中止层，利用蚀刻工艺在mqw层105上形成起始微坑，起始微坑的坑深度小于mqw层105的厚度。
80.在mqw层105上对起始微坑所在区域和起始微坑的外围区域进行差异化的外延生长，起始微坑所在区域依次生长电子阻挡层106和第一p型半导体层1071，起始微坑的外围区域内依次生长电子阻挡层106和第二p型半导体层1072。其中，在起始微坑的诱导作用下，起始微坑所在区域内生长的电子阻挡层106和第一p型半导体层1071内形成诱导微坑，而起始微坑的外围区域内生长的电子阻挡层106和第二p型半导体层1072形成平台区域。
81.起始微坑和诱导微坑配合形成人工微坑，人工微坑在垂直于衬底101的第一参考平面上的第一横截面形状的侧壁在mqw层105朝向电子阻挡层106和第一p型半导体层1071一侧的膜层包括至少第一p型半导体层1071，侧壁处的第一p型半导体层1071不同于平台区域内的第二p型半导体层1072。
82.实施例2
83.如图2所示，提供一衬底101，通过外延生长方式在衬底101上依次层叠形成缓冲层102、n型gan层103、阱前准备层104、mqw层105。以mqw层105为中止层，利用蚀刻工艺在mqw层105上形成起始微坑，起始微坑的坑深度小于mqw层105的厚度。
84.在mqw层105上对起始微坑所在区域和起始微坑的外围区域进行差异化的外延生长，起始微坑所在区域依次生长自定义外延层108、电子阻挡层106以及p型半导体层107，起始微坑的外围区域内依次生长电子阻挡层106以及p型半导体层107。其中，在起始微坑的诱导作用下，起始微坑所在区域内生长的自定义外延层108、电子阻挡层106以及p型半导体层107内形成诱导微坑，而起始微坑的外围区域内生长的电子阻挡层106以及p型半导体层107形成平台区域。
85.起始微坑和诱导微坑配合形成人工微坑，人工微坑在垂直于衬底101的第一参考平面上的第一横截面形状的侧壁在mqw层105朝向电子阻挡层106和p型半导体层107一侧的膜层包括至少自定义外延层108，侧壁处的自定义外延层108不同于平台区域内的电子阻挡层106、p型半导体层107。
86.实施例3
87.如图3所示，提供一衬底101，通过外延生长方式在衬底101上依次层叠形成缓冲层102、n型gan层103、阱前准备层104、mqw层105以及电子阻挡层106。以电子阻挡层106为中止层，利用蚀刻工艺去除部分电子阻挡层106，并在mqw层105上形成起始微坑，起始微坑的坑深度小于mqw层105的厚度。
88.在mqw层105上对起始微坑所在区域以及在电子阻挡层106上对起始微坑的外围区域进行差异化的外延生长，起始微坑所在区域生长p型半导体层107，起始微坑的外围区域内生长p型半导体层107。其中，在起始微坑的诱导作用下，起始微坑所在区域内生长的p型半导体层107内形成诱导微坑，而起始微坑的外围区域内生长的电子阻挡层106以及p型半导体层107形成平台区域。
89.起始微坑和诱导微坑配合形成人工微坑，人工微坑在垂直于衬底101的第一参考平面上的第一横截面形状的侧壁在mqw层105朝向电子阻挡层106和p型半导体层107一侧的膜层仅包括p型半导体层107，侧壁处的p型半导体层107不同于平台区域内的电子阻挡层106与p型半导体层107的复合层。
90.实施例4
91.如图4所示，提供一衬底101，通过外延生长方式在衬底101上依次层叠形成缓冲层102、n型gan层103、阱前准备层104、mqw层105以及电子阻挡层106。以电子阻挡层106为中止层，利用蚀刻工艺去除部分电子阻挡层106，并在mqw层105上形成起始微坑，起始微坑的坑深度小于mqw层105的厚度。
92.在mqw层105上对起始微坑所在区域以及在电子阻挡层106上对起始微坑的外围区域进行差异化的外延生长，起始微坑所在区域生长自定义外延层108和p型半导体层107，起始微坑的外围区域内生长p型半导体层107。其中，在起始微坑的诱导作用下，起始微坑所在区域内生长的自定义外延层108和p型半导体层107内形成诱导微坑，而起始微坑的外围区域内生长的电子阻挡层106以及p型半导体层107形成平台区域。
93.起始微坑和诱导微坑配合形成人工微坑，人工微坑在垂直于衬底101的第一参考平面上的第一横截面形状的侧壁在mqw层105朝向电子阻挡层106和p型半导体层107一侧的膜层包括自定义外延层108和p型半导体层107，侧壁处的p型半导体层107不同于平台区域内的电子阻挡层106与p型半导体层107的复合层。
94.实施例5
95.如图5所示，提供一衬底101，通过外延生长方式在衬底101上依次层叠形成缓冲层102、n型gan层103、阱前准备层104、mqw层105。以mqw层105为中止层，利用该掩膜图案对非掩膜区进行蚀刻，以在mqw层105上形成多个不同坑深度的起始微坑，起始微坑的坑深度小于mqw层105的厚度。
96.在mqw层105上对多个起始微坑所在区域和起始微坑的外围区域进行差异化的外延生长，各个起始微坑所在区域依次生长电子阻挡层106和第一p型半导体层1071，各个起始微坑的外围区域内依次生长电子阻挡层106和第二p型半导体层1072。其中，在起始微坑的诱导作用下，起始微坑所在区域内生长的电子阻挡层106和第一p型半导体层1071内形成诱导微坑，而起始微坑的外围区域内生长的电子阻挡层106和第二p型半导体层1072形成平台区域。
97.起始微坑和诱导微坑配合形成人工微坑，人工微坑在垂直于衬底101的第一参考平面上的第一横截面形状的侧壁在mqw层105朝向电子阻挡层106和第一p型半导体层1071一侧的膜层包括至少第一p型半导体层1071，侧壁处的第一p型半导体层1071不同于平台区域内的第二p型半导体层1072。
98.实施例6
99.如图6所示，提供一衬底101，通过外延生长方式在衬底101上依次层叠形成缓冲层102、n型gan层103、阱前准备层104、mqw层105。以mqw层105为中止层，利用蚀刻工艺在mqw层105上形成起始微坑，起始微坑的坑深度大于mqw层105的厚度，在起始微坑的底部沉积绝缘层109，以使起始微坑所在区域处的后续外延层与阱前准备层104绝缘。
100.在mqw层105上对起始微坑所在区域和起始微坑的外围区域进行差异化的外延生长，起始微坑所在区域依次生长电子阻挡层106和第一p型半导体层1071，起始微坑的外围区域内依次生长电子阻挡层106和第二p型半导体层1072。其中，在起始微坑的诱导作用下，起始微坑所在区域内生长的电子阻挡层106和第一p型半导体层1071内形成诱导微坑，而起始微坑的外围区域内生长的电子阻挡层106和第二p型半导体层1072形成平台区域。
101.起始微坑和诱导微坑配合形成人工微坑，人工微坑在垂直于衬底101的第一参考平面上的第一横截面形状的侧壁在mqw层105朝向电子阻挡层106和第一p型半导体层1071一侧的膜层包括至少第一p型半导体层1071，侧壁处的第一p型半导体层1071不同于平台区域内的第二p型半导体层1072。
102.区别于现有技术的情况，本技术的人工微坑以衬底101和/或多层外延层中的至少一外延层为中止层，并延伸至后续形成于中止层上的后续外延层内，即本技术可以突破现有的“人工v型坑”的限制因素，选择任意衬底101和/或外延层作为人工微坑的中止层，并且侧壁在中止层朝向后续外延层一侧的膜层组成不同于平台区域内的后续外延层的膜层组成，进而实现调控侧壁能带结构的目的，优化空穴注入路径，并进一步降低空穴注入势垒高度，增加侧壁横向电流注入的效率和均匀性，提高发光效率。
103.以上仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。