本公開涉及光電子制造，特別涉及一種發(fā)光二極管及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、發(fā)光二極管(light?emitting?diode，簡(jiǎn)稱：led)作為光電子產(chǎn)業(yè)中極具影響力的新產(chǎn)品，具有體積小、使用壽命長(zhǎng)、顏色豐富多彩、能耗低等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于照明、顯示屏、信號(hào)燈、背光源、玩具等領(lǐng)域。

2、相關(guān)技術(shù)中，發(fā)光二極管通常包括依次層疊的緩沖層、成核層、填平層、第一半導(dǎo)體層、發(fā)光層和第二半導(dǎo)體層。其中，第一半導(dǎo)體層為si摻雜層，且摻雜濃度高達(dá)8*1019cm-3。

3、由于降低大電流下的電壓水平的需要，相關(guān)技術(shù)會(huì)考慮進(jìn)一步增加第一半導(dǎo)體層中si摻雜濃度，但效果不明顯，且摻雜過(guò)重會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力很大，影響發(fā)光均勻性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管及其制備方法，在降低第一半導(dǎo)體層摻雜濃度的基礎(chǔ)上，降低大電流下的電壓水平。所述技術(shù)方案如下：

2、一方面，本公開實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管包括：

3、依次層疊的緩沖層、成核層、填平層、第一半導(dǎo)體層、發(fā)光層和第二半導(dǎo)體層；

4、所述成核層為三維島狀結(jié)構(gòu)，所述緩沖層、所述成核層、所述填平層和所述第一半導(dǎo)體層均為si摻雜層，其中，所述緩沖層、所述成核層、所述填平層均為在生長(zhǎng)方向上部分厚度摻雜層，所述第一半導(dǎo)體層的摻雜濃度為0.6*1019cm-3～6.4*1019cm-3。

5、可選地，所述緩沖層包括本征緩沖子層和摻雜緩沖子層，所述摻雜緩沖子層位于所述本征緩沖子層和所述成核層之間。

6、可選地，所述摻雜緩沖子層的摻雜濃度為1*1017cm-3～5*1017cm-3。

7、可選地，所述成核層包括依次層疊在所述緩沖層上的第一本征成核子層、摻雜成核子層和第二本征成核子層。

8、可選地，所述摻雜成核子層的摻雜濃度為2*1017cm-3～6*1017cm-3。

9、可選地，所述填平層包括依次層疊在所述成核層上的本征填平子層和摻雜填平子層構(gòu)成的超晶格結(jié)構(gòu)。

10、可選地，所述本征填平子層的厚度是所述摻雜填平子層的厚度的1.5～3倍。

11、可選地，所述填平層包括3個(gè)周期的超晶格結(jié)構(gòu)。

12、可選地，從所述填平層到所述第一半導(dǎo)體層的方向，所述3個(gè)周期的超晶格結(jié)構(gòu)中所述摻雜填平子層的摻雜濃度依次為3*1017cm-3～6*1017cm-3、5*1017cm-3～1*1018cm-3、4*1017cm-3～8*1017cm-3。

13、另一方面，本公開實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管的制備方法，所述制備方法包括：

14、制作緩沖層；

15、在所述緩沖層上制作成核層，所述成核層為三維島狀結(jié)構(gòu)；

16、在所述成核層上制作填平層；

17、在所述填平層上依次制作第一半導(dǎo)體層、發(fā)光層和第二半導(dǎo)體層，所述緩沖層、所述成核層、所述填平層和所述第一半導(dǎo)體層均為si摻雜層，其中，所述緩沖層、所述成核層、所述填平層均為在生長(zhǎng)方向上部分厚度摻雜層，所述第一半導(dǎo)體層的摻雜濃度為0.6*1019cm-3～6.4*1019cm-3。

18、本公開實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果至少包括：

19、本公開實(shí)施例提供的發(fā)光二極管中，所述緩沖層、所述成核層、所述填平層和所述第一半導(dǎo)體層均為si摻雜層，也即除了第一半導(dǎo)體層外，所述緩沖層、所述成核層、所述填平層也從本征層變?yōu)閾诫s層，從而減小了第一半導(dǎo)體層的摻雜濃度，這樣既能夠降低大電流下的電壓水平，又能夠避免第一半導(dǎo)體層摻雜濃度過(guò)大造成的應(yīng)力問題，保證發(fā)光均勻性。另外，所述緩沖層、所述成核層、所述填平層均為在生長(zhǎng)方向上部分厚度摻雜層，而非整層摻雜，從而盡量保證所述緩沖層、所述成核層、所述填平層的晶體質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.一種發(fā)光二極管，其特征在于，所述發(fā)光二極管包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述緩沖層(101)包括本征緩沖子層(111)和摻雜緩沖子層(112)，所述摻雜緩沖子層(112)位于所述本征緩沖子層(111)和所述成核層(102)之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述摻雜緩沖子層(112)的摻雜濃度為1*1017cm-3～5*1017cm-3。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述成核層(102)包括依次層疊在所述緩沖層(101)上的第一本征成核子層(121)、摻雜成核子層(122)和第二本征成核子層(123)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述摻雜成核子層(122)的摻雜濃度為2*1017cm-3～6*1017cm-3。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述填平層(103)包括依次層疊在所述成核層(102)上的本征填平子層(131)和摻雜填平子層(132)構(gòu)成的超晶格結(jié)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述本征填平子層(131)的厚度是所述摻雜填平子層(132)的厚度的1.5～3倍。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述填平層(103)包括3個(gè)周期的超晶格結(jié)構(gòu)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光二極管，其特征在于，從所述填平層(103)到所述第一半導(dǎo)體層(103)的方向，所述3個(gè)周期的超晶格結(jié)構(gòu)中所述摻雜填平子層(132)的摻雜濃度依次為3*1017cm-3～6*1017cm-3、5*1017cm-3～1*1018cm-3、4*1017cm-3～8*1017cm-3。

10.一種發(fā)光二極管的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

技術(shù)總結(jié)
本公開提供了一種發(fā)光二極管及其制備方法，屬于光電子制造技術(shù)領(lǐng)域。發(fā)光二極管包括：依次層疊的緩沖層、成核層、填平層、第一半導(dǎo)體層、發(fā)光層和第二半導(dǎo)體層；所述成核層為三維島狀結(jié)構(gòu)，所述緩沖層、所述成核層、所述填平層和所述第一半導(dǎo)體層均為Si摻雜層，其中，所述緩沖層、所述成核層、所述填平層均為在生長(zhǎng)方向上部分厚度摻雜層，所述第一半導(dǎo)體層的摻雜濃度為0.6*10<supgt;19</supgt;cm<supgt;?3</supgt;～6.4*10<supgt;19</supgt;cm<supgt;?3</supgt;。

技術(shù)研發(fā)人員：姚振,從穎,張毓,蔡和勛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：京東方華燦光電（蘇州）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28