【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及半導體，尤其涉及一種發光二極管外延片及其制備方法、發光二極管。
技術介紹
1、在發光二極管中，由于空穴的濃度和遷移速率都遠小于電子，因此注入到多量子阱發光區的空穴濃度遠小于電子濃度，空穴主要集中分布在靠近p型層的少數幾個量子阱中，導致實際發光的量子阱數量少，而且電子可以很輕易的越過有源區進入到p型層中造成電子泄漏，影響發光二極管的性能。因此需要提高p型層的摻雜濃度，從而提高注入多量子阱發光區的空穴濃度，但是由于p型gan中的mg受主的能級較深，約為170mev，室溫下mg的電離率只有1％左右；此外，mocvd法生長mg摻雜的p型gan過程中，會引入大量的h，這些h原子會鈍化mg受主，大大提高了mg受主的激活能，因此難以得到空穴濃度較高的p型gan材料。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題在于，提供一種發光二極管外延片，能夠提高空穴注入效率，從而提高發光效率。
2、本專利技術所要解決的技術問題還在于，提供一種發光二極管外延片的制備方法，工藝簡單，制得的發光二極管外延片發光效率高。
3、為達到上述技術效果，本專利技術提供了一種發光二極管外延片，包括襯底及依次層疊于所述襯底上的緩沖層、非摻雜gan層、n型gan層、多量子阱層、空穴注入層、電子阻擋層和p型gan層，所述空穴注入層包括依次層疊在所述多量子阱層上的si3n4層、p型algan/inn超晶格層及p型ingan層；所述p型algan/inn超晶格層包括周期性交替層疊的p型algan
4、作為上述技術方案的改進，所述si3n4層的厚度為1nm～10nm。
5、作為上述技術方案的改進，所述p型algan/inn超晶格層的生長周期為1～20，所述p型algan層的厚度為1nm～50nm，al組分占比為0.01～0.5，mg摻雜濃度為1×1018cm-3～1×1020cm-3；所述inn層的厚度為0.5nm～5nm。
6、作為上述技術方案的改進，所述p型ingan層的厚度為5nm～100nm，in組分占比為0.01～0.3，mg摻雜濃度為1×1019cm-3～1×1021cm-3。
7、作為上述技術方案的改進，所述電子阻擋層為alingan層，厚度為10nm～40nm，al組分占比為0.01～0.1，in組分占比為0.01～0.2。
8、相應的，本專利技術還公開了一種發光二極管外延片的制備方法，用于制備上述的發光二極管外延片，包括以下步驟：
9、提供一襯底，在所述襯底上依次生長緩沖層、非摻雜gan層、n型gan層、多量子阱層、空穴注入層、電子阻擋層和p型gan層，所述空穴注入層包括依次層疊在所述多量子阱層上的si3n4層、p型algan/inn超晶格層及p型ingan層；所述p型algan/inn超晶格層包括周期性交替層疊的p型algan層和inn層。
10、作為上述技術方案的改進，所述si3n4層的生長溫度為800℃～900℃，生長壓力為50torr～500torr。
11、作為上述技術方案的改進，所述p型algan層的生長溫度為650℃～800℃，生長壓力為50torr～500torr；
12、所述inn層的生長溫度為650℃～800℃，生長壓力為50torr～500torr。
13、作為上述技術方案的改進，所述p型ingan層的生長溫度為650℃～800℃，生長壓力為50torr～500torr。
14、相應的，本專利技術還公開了一種發光二極管，包括上述的發光二極管外延片。
15、實施本專利技術實施例，具有如下有益效果：
16、本專利技術的空穴注入層包括依次層疊的si3n4層、p型algan/inn超晶格層及p型ingan層，能夠提高p型層的空穴濃度及空穴注入效率，從而提高多量子阱層中電子與空穴的輻射復合效率；阻擋缺陷的延伸，減少電子溢流效應，從而減少發光二極管漏電，提升發光二極管的發光效率。沉積si3n4層可以減少v型坑的缺陷延伸，提高后續生長的晶體質量，減少發光二極管的漏電，提高老化性能；p型algan層的勢壘較高，可以減少電子從多量子阱層溢流至p型gan層導致的非輻射復合，同時提高空穴注入多量子阱層的效率，inn層的禁帶寬度較窄形成勢阱層，存儲空穴，p型algan層/inn層組成的超晶格結構能夠促進空穴較為均勻的注入到多量子阱層，提高電子與空穴的輻射復合效率；p型ingan層通過摻雜in降低mg的激活能，提高活化mg濃度，為發光二極管提供足量的空穴與電子發生復合，提高發光二極管的發光效率。
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1.一種發光二極管外延片，其特征在于，包括襯底及依次層疊于所述襯底上的緩沖層、非摻雜GaN層、N型GaN層、多量子阱層、空穴注入層、電子阻擋層和P型GaN層，所述空穴注入層包括依次層疊在所述多量子阱層上的Si3N4層、P型AlGaN/InN超晶格層及P型InGaN層；所述P型AlGaN/InN超晶格層包括周期性交替層疊的P型AlGaN層和InN層。
2.如權利要求1所述的發光二極管外延片，其特征在于，所述Si3N4層的厚度為1nm～10nm。
3.如權利要求1所述的發光二極管外延片，其特征在于，所述P型AlGaN/InN超晶格層的生長周期為1～20，所述P型AlGaN層的厚度為1nm～50nm，Al組分占比為0.01～0.5，Mg摻雜濃度為1×1018cm-3～1×1020cm-3；所述InN層的厚度為0.5nm～5nm。
4.如權利要求1所述的發光二極管外延片，其特征在于，所述P型InGaN層的厚度為5nm～100nm，In組分占比為0.01～0.3，Mg摻雜濃度為1×1019cm-3～1×1021cm-3。
5.如權利要求1所述
6.一種發光二極管外延片的制備方法，用于制備如權利要求1～5任一項所述的發光二極管外延片，其特征在于，包括以下步驟：
7.如權利要求6所述的發光二極管外延片的制備方法，其特征在于，所述Si3N4層的生長溫度為800℃～900℃，生長壓力為50Torr～500Torr。
8.如權利要求6所述的發光二極管外延片的制備方法，其特征在于，所述P型AlGaN層的生長溫度為650℃～800℃，生長壓力為50Torr～500Torr；
9.如權利要求6所述的發光二極管外延片的制備方法，其特征在于，所述P型InGaN層的生長溫度為650℃～800℃，生長壓力為50Torr～500Torr。
10.一種發光二極管，其特征在于，所述發光二極管包括如權利要求1～5中任一項所述的發光二極管外延片。
...【技術特征摘要】
1.一種發光二極管外延片，其特征在于，包括襯底及依次層疊于所述襯底上的緩沖層、非摻雜gan層、n型gan層、多量子阱層、空穴注入層、電子阻擋層和p型gan層，所述空穴注入層包括依次層疊在所述多量子阱層上的si3n4層、p型algan/inn超晶格層及p型ingan層；所述p型algan/inn超晶格層包括周期性交替層疊的p型algan層和inn層。
2.如權利要求1所述的發光二極管外延片，其特征在于，所述si3n4層的厚度為1nm～10nm。
3.如權利要求1所述的發光二極管外延片，其特征在于，所述p型algan/inn超晶格層的生長周期為1～20，所述p型algan層的厚度為1nm～50nm，al組分占比為0.01～0.5，mg摻雜濃度為1×1018cm-3～1×1020cm-3；所述inn層的厚度為0.5nm～5nm。
4.如權利要求1所述的發光二極管外延片，其特征在于，所述p型ingan層的厚度為5nm～100nm，in組分占比為0.01～0.3，mg摻雜濃度為1×1019cm-3～1×102...
【專利技術屬性】
技術研發人員：程龍，鄭文杰，高虹，劉春楊，胡加輝，金從龍，
申請(專利權)人：江西兆馳半導體有限公司，
類型：發明
國別省市：
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