一种LED外延结构及其制备方法

摘要

本发明所述的LED外延结构，N型GaN层采用周期性的梯度掺杂结构，交替设置的掺杂Si的GaN和不掺杂的GaN层可以在不掺杂的GaN层聚集电子，形成高密度的二维电子气，从而有效增加载流子浓度和迁移率；更重要的是，设置在多量子阱层上的U型的超晶格层与N型GaN层之间形成多结电容结构，能有效增强载流子的横向扩展能力，扩大流入多量子阱层的电流分布面积，有效降低LED的驱动电压。本发明所述的LED外延结构的制备方法，N型GaN层中的掺杂结构简单、层数少，超晶格层更采用不掺杂结构，工艺简单，制作成本低。

主权项

一种LED外延结构，包括在依次叠加设置的衬底、缓冲层、U型GaN层、N型GaN层、多量子阱层、P型GaN层，其特征在于，N型GaN层包括第一N型层、第二N型层和第三N型层，各层均进一步包括交替设置的掺杂Si的GaN层和不掺杂的GaN层；所述第一N型层厚度为900～1000nm，所述掺杂Si的GaN层和所述不掺杂的GaN层的厚度比为2:1，Si的掺杂浓度为7～8×10¹⁸/cm³，交替周期为15～20；所述第二N型层厚度为1300～1400nm，所述掺杂Si的GaN层和所述不掺杂的GaN层的厚度比为3:1，Si的掺杂浓度为9～10×10¹⁸/cm³，交替周期为20～30；所述第三N型层厚度为200～300nm，所述掺杂Si的GaN层和所述不掺杂的GaN层的厚度比为1:1，Si的掺杂浓度为5～6×10¹⁸/cm³，交替周期为10～15；所述第一N型层靠近所述缓冲层设置；所述多量子阱层与所述P型GaN层之间还直接设置有U型超晶格层；所述P型GaN层包括依次设置的Mg掺杂GaN层、Mg掺杂AlInGaN层、Mg掺杂GaN层。