本發明公開了一種發光二極管的外延片及其制備方法，屬于半導體技術領域。外延片包括襯底以及依次層疊在襯底上的緩沖層、成核層、未摻雜氮化鎵層、N型氮化鎵層、多量子阱層和P型氮化鎵層，外延片還包括應力釋放層，應力釋放層為氮化鎵層，應力釋放層層疊在成核層中，或者應力釋放層層疊在成核層和未摻雜氮化鎵層之間，或者應力釋放層層疊在未摻雜氮化鎵層中，或者應力釋放層疊在未摻雜氮化鎵層和N型氮化鎵層之間。本發明通過在成核層和未摻雜氮化鎵層之間插入應力釋放層，可以對襯底和氮化鎵材料之間晶格失配產生的應力進行釋放，避免應力影響外延片的翹曲度，襯底的表面平整，多量子阱層受熱均勻，外延片發光波長的均勻性提高。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種發光二極管的外延片及其制備方法。

背景技術

發光二極管(英文：Light Emitting Diode，簡稱：LED)是一種能發光的半導體電子元件。作為信息光電子新興產業中極具影響力的新產品，發光二極管具有節能、壽命長、結構緊湊體積小、易于組裝等優點，廣泛應用于照明、顯示屏、信號燈、背光源、玩具等領域。芯片是LED最重要的組成部分，外延片是芯片制備的原材料。

現有的外延片包括藍寶石襯底以及依次層疊在藍寶石襯底上的緩沖層、成核層、未摻雜氮化鎵層、N型氮化鎵層、多量子阱層和P型氮化鎵層。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：

藍寶石襯底與氮化鎵材料之間存在晶格失配，造成外延片生長過程中產生應力，應力的方向是沿襯底的表面從襯底的邊緣朝向襯底的中心，使得襯底的中心向下凹陷(外延片中各層自下向上生長，凹陷的方向與外延片的生長方向相反)，襯底的邊緣向上翹起(翹起的方向與外延片的生長方向相同)，襯底表面不平整，具有一定的翹曲度。由于生長外延片時是由設置在襯底下方的加熱基座向上逐層傳遞熱量，因此襯底具有一定的翹曲度將造成生長多量子阱層時熱量非均勻地傳遞到多量子阱層，極大影響了多量子阱層發光波長的均勻性。

發明內容

為了解決現有技術影響多量子阱層發光波長的均勻性的問題，本發明實施例提供了一種的發光二極管外延片及其制備方法。所述技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供了一種發光二極管的外延片，所述外延片包括襯底以及依次層疊在所述襯底上的緩沖層、成核層、未摻雜氮化鎵層、N型氮化鎵層、多量子阱層和P型氮化鎵層，所述外延片還包括應力釋放層，所述應力釋放層包括至少一個第一子層，所述第一子層包括未摻雜的氮化鎵層和P型摻雜的氮化鎵層，所述應力釋放層中P型摻雜劑的摻雜濃度低于所述P型氮化鎵層中P型摻雜劑的摻雜濃度，所述應力釋放層中P型摻雜劑的摻雜濃度為P型摻雜劑在所述應力釋放層中平均的摻雜濃度，所述應力釋放層層疊在所述成核層中，或者所述應力釋放層層疊在所述成核層和所述未摻雜氮化鎵層之間，或者所述應力釋放層層疊在所述未摻雜氮化鎵層中，或者所述應力釋放層疊在所述未摻雜氮化鎵層和所述N型氮化鎵層之間。

可選地，所述應力釋放層中P型摻雜劑的摻雜濃度低于所述P型氮化鎵層中P型摻雜劑的摻雜濃度。

可選地，當所述應力釋放層層疊在所述成核層中時，或者當所述應力釋放層層疊在所述成核層和所述未摻雜氮化鎵層之間時，所述第一子層的數量為1～5個；

當所述應力釋放層層疊在所述未摻雜氮化鎵層中時，或者當所述應力釋放層疊在所述未摻雜氮化鎵層和所述N型氮化鎵層之間時，所述第一子層的數量為2～10個。

可選地，當所述應力釋放層層疊在所述成核層中時，或者當所述應力釋放層層疊在所述成核層和所述未摻雜氮化鎵層之間時，各個所述第一子層的厚度為30～50nm；

當所述應力釋放層層疊在所述未摻雜氮化鎵層中時，或者當所述應力釋放層疊在所述未摻雜氮化鎵層和所述N型氮化鎵層之間時，各個所述第一子層的厚度為30～60nm。