第一有源層，第一有源層的生長壓力較高，有利于三維生長，產生的缺陷(pits)體積較大，體積較大的缺陷可以有效阻擋底層延伸上來的pits，提高了整體的晶體質量；第一有源層的生長速度較快，反應分子的迀移率較高、反應迅速且充分，晶格質量較好；第一有源層的厚度較厚，增加了電子和空穴在第一有源層中復合發光的幾率，提高了發光二極管的發光效率。再在第一有源層上生長第二有源層，第二有源層的生長壓力較低，有利于二維生長，產生的pits體積較小，一方面可以消除之前從產生的體積較大的Pits，提高晶體質量，另一方面還可以改變復合光的出射角度，增加發光二極管的出光效率；第二有源層的生長速度較慢，可以提高In的并入效率，進而提高第二有源層的發光效率；第二有源層的厚度較薄，有利于空穴的迀移，提高了電子和空穴在第二有源層復合發光的效率。
[0077]實施例二
[0078]本發明實施例提供了一種發光二極管外延片，該發光二極管外延片采用如實施例一提供的發光二極管外延片的生長方法得到的，參見圖2，該發光二極管外延片包括襯底1、以及依次層疊在襯底I上的低溫緩沖層2、未摻雜GaN層3、N型層4、第一有源層5、第二有源層6、電子阻擋層7、P型層8。
[0079]在本實施例中，第一有源層5由交替生長的第一 InGaN阱層51和第一 GaN皇層52形成。第二有源層6由交替生長的第二 InGaN阱層61和第二 GaN皇層62形成。
[0080]其中，第二有源層6的生長壓力低于第一有源層5的生長壓力，第二有源層6的生長速度低于第一有源層5的生長速度，第二有源層6的厚度小于第一有源層5的厚度。沿發光二極管外延片的生長方向(從N型層一側到P型層一側)，第二 InGaN阱層62的生長壓力逐層降低，第二 InGaN阱層62的生長速度逐層變慢，第二 InGaN阱層61的厚度逐層減小。
[0081]可選地，第二 InGaN阱層62的生長壓力的取值范圍可以為100_180torr。
[0082]可選地，第二 GaN皇層61的生長壓力可以為100_200torr。
[0083]優選地，第二 GaN皇層61的生長壓力可以為120_180torr。
[0084]可選地，第一有源層5的生長壓力可以為200-350torr。
[0085]優選地，第一有源層5的生長壓力可以為250-350torr。
[0086]可選地，第一有源層5的生長速度與第二有源層6的生長速度之比可以大于I且不大于4。
[0087]優選地，第一有源層5的生長速度與第二有源層6的生長速度之比可以不小于2且不大于3。
[0088]可選地，第一有源層5的厚度與第二有源層6的厚度之比可以大于I且不大于4。
[0089]優選地，第一有源層5的厚度與第二有源層6的厚度之比可以不小于2且不大于3。
[0090]具體地，第一有源層5的厚度可以為90-180nm，第二有源層6的厚度可以為50_90nm。
[0091]可選地，第二 InGaN阱層61和第二 GaN皇層62的層數之和可以為4_12。
[0092]優選地，第二 InGaN阱層61和第二 GaN皇層62的層數之和可以為6_10。
[0093]可選地，第一 InGaN阱層51和第一 GaN皇層52的層數之和可以為12-24。
[0094]優選地，第一 InGaN阱層51和第一 GaN皇層52的層數之和可以為12-20。
[0095]可選地，第一 InGaN阱層51、第一 GaN皇層52、第二 InGaN阱層61、以及第二 GaN皇層62的層數之和可以為24-36。
[0096]優選地，第一 InGaN阱層51、第一 GaN皇層52、第二 InGaN阱層61、以及第二 GaN皇層62的層數之和可以為24-32。
[0097]本發明實施例通過先生長第一有源層，第一有源層的生長壓力較高，有利于三維生長，產生的缺陷(pits)體積較大，體積較大的缺陷可以有效阻擋底層延伸上來的pits，提高了整體的晶體質量；第一有源層的生長速度較快，反應分子的迀移率較高、反應迅速且充分，晶格質量較好；第一有源層的厚度較厚，增加了電子和空穴在第一有源層中復合發光的幾率，提高了發光二極管的發光效率。再在第一有源層上生長第二有源層，第二有源層的生長壓力較低，有利于二維生長，產生的pits體積較小，一方面可以消除之前從產生的體積較大的Pits，提高晶體質量，另一方面還可以改變復合光的出射角度，增加發光二極管的出光效率；第二有源層的生長速度較慢，可以提高In的并入效率，進而提高第二有源層的發光效率；第二有源層的厚度較薄，有利于空穴的迀移，提高了電子和空穴在第二有源層復合發光的效率。
[0098]以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種發光二極管外延片的生長方法，其特征在于，所述生長方法包括: 依次在襯底上生長低溫緩沖層、未摻雜GaN層、N型層； 在所述N型層上交替生長第一 InGaN阱層和第一 GaN皇層，形成第一有源層； 在所述第一有源層上交替生長第二 InGaN阱層和第二 GaN皇層，形成第二有源層； 依次在所述第二有源層上生長電子阻擋層、P型層； 其中，所述第二有源層的生長壓力低于所述第一有源層的生長壓力，所述第二有源層的生長速度低于所述第一有源層的生長速度，所述第二有源層的厚度小于所述第一有源層的厚度；沿所述發光二極管外延片的生長方向，所述第二 InGaN阱層的生長壓力逐層降低，所述第二 InGaN阱層的生長速度逐層變慢，所述第二 InGaN阱層的厚度逐層減小。2.根據權利要求1所述的生長方法，其特征在于，所述第一有源層的生長壓力為200-350torro3.根據權利要求1所述的生長方法，其特征在于，所述第二GaN皇層的生長壓力為100-200torro4.根據權利要求1所述的生長方法，其特征在于，所述第二InGaN阱層的生長壓力的取值范圍為100-180torr。5.根據權利要求1所述的生長方法，其特征在于，所述第一有源層的生長速度與所述第二有源層的生長速度之比大于I且不大于4。6.根據權利要求1所述的生長方法，其特征在于，所述第一有源層的厚度與所述第二有源層的厚度之比大于I且不大于4。7.根據權利要求6所述的生長方法，其特征在于，所述第一有源層的厚度為90-180nm，所述第二有源層的厚度為50-90nm。8.根據權利要求1所述的生長方法，其特征在于，所述第一InGaN阱層、所述第一 GaN皇層、所述第二 InGaN阱層、以及所述第二 GaN皇層的層數之和為24-36。9.根據權利要求1所述的生長方法，其特征在于，所述第一InGaN阱層和所述第一 GaN皇層的層數之和為12-24，所述第二 InGaN阱層和所述第二 GaN皇層的層數之和為4-12。10.一種發光二極管外延片，所述發光二極管外延片包括襯底、以及依次層疊在所述襯底上的低溫緩沖層、未摻雜GaN層、N型層、電子阻擋層、P型層，其特征在于，在所述N型層和所述P型層之間依次生長第一有源層、第二有源層，所述第一有源層由交替生長的第一InGaN阱層和第一 GaN皇層形成，所述第二有源層由交替生長的第二 InGaN阱層和第二 GaN皇層形成； 其中，所述第二有源層的生長壓力低于所述第一有源層的生長壓力，所述第二有源層的生長速度低于所述第一有源層的生長速度，所述第二有源層的厚度小于所述第一有源層的厚度；沿所述發光二極管外延片的生長方向，所述第二 InGaN阱層的生長壓力逐層降低，所述第二 InGaN阱層的生長速度逐層變慢，所述第二 InGaN阱層的厚度逐層減小。
【專利摘要】本發明公開了一種發光二極管外延片的生長方法及外延片，屬于半導體技術領域。所述生長方法包括：依次在襯底上生長低溫緩沖層、未摻雜GaN層、N型層；在N型層上交替生長第一InGaN阱層和第一GaN壘層，形成第一有源層；在第一有源層上交替生長第二InGaN阱層和第二GaN壘層，形成第二有源層；依次在第二有源層上生長電子阻擋層、P型層；第二有源層的生長壓力低于第一有源層的生長壓力，第二有源層的生長速度低于第一有源層的生長速度，第二有源層的厚度小于第一有源層的厚度；沿發光二極管外延片的生長方向，第二InGaN阱層的生長壓力逐層降低、生長速度逐層變慢、厚度逐層減小。本發明發光效率高。
【IPC分類】H01L33/00
【公開號】CN105098004
【申請號】CN201510393534
【發明人】姚振, 從穎, 陳柏松, 胡加輝, 魏世禎
【申請人】華燦光電(蘇州）有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月7日