高順3和H 2分压(H 2分压大于50%)、低生长速率(远低于第一外延层生长速率)，从而提高InAlGaN材料的侧向外延生长能力，在C面(GaN (0001)面)生长非常薄的厚度(厚度小于0.1 μπι)下迅速填满所述第一凹洞。
[0030]需要进一步说明的是，强调第一电流阻挡介质层的InAlGaN材料的电导率要小于所填满凹洞对应的外延层(第二 N-GaN层)，电流阻挡介质层与具有凹洞的外延层构成电流扩展层，从而发挥电流阻挡作用；由于InAlGaN材料的电导率受掺杂介质的浓度和掺杂介质的激活效率共同影响，而InAlGaN材料Al组分变化会改变材料的禁带宽度从而改变掺杂介质的激活能和激活效率，不同种类掺杂介质在InAlGaN材料禁带中的位置不同而具有不同的激活能和激活效率，所以对于第一电流阻挡介质层的电导率可以通过控制InAlGaN材料的掺杂介质和浓度及Al组分进行控制，一方面可以简单降低掺杂介质的浓度(低于第二N-GaN层中掺杂浓度)或者不掺杂来降低InAlGaN材料的电子浓度，另外一方面也可以通过改变掺杂介质种类(使用或增加C或其他等深能级掺杂介质)或者提高Al组分降低激活效率等办法实现作为阻挡介质层的净电子浓度和电导率低于第二 N-GaN层，从而发挥电流阻挡作用。
[0031](4)如图4所示，再通过控制外延生长条件，刻蚀位于所述第二 N-GaN层5之上的第一电流阻挡介质层6，使得仅在所述第一凹洞5A中填满所述第一电流阻挡介质层6，位于所述第二 N-GaN层5之上的第一电流阻挡介质层6的刻蚀方法为:在所述第一电流阻挡介质层填满所述第一凹洞之后，中断生长，关闭册13源，降低反应室压力，进行原位刻蚀，由于InAlGaN材料在纯&条件下沿C面发生分解，使得位于所述第二 N-GaN层5之上的InAlGaN材料全部分解，而位于所述第一凹洞内部依然填满InAlGaN材料；由于在凹洞中填满电流阻挡介质层，不需要通过芯片工艺增设掩膜层再研磨、蚀刻等，简化了工艺流程。
[0032](5)如图5所示，然后再继续生长第二外延层，本实施例优选依次在第一凹洞5A中填满第一电流阻挡介质层6的第一 N-GaN层5之上生长超晶格7、发光外延层8 (MQff),P-GaN层9及P型接触层10。
[0033]实施例2
如图6所示，本实施例区别于实施例1在于:电流扩展层为两个叠层结构(位于同极性外延层)，且第三外延层包括发光外延层氮化物，位于两个叠层结构之上。具体来说，本实施例在形成填满第一电流阻挡介质层6的第二 N-GaN层13之后，再次外延生长第三N-GaN层11，并通过外延制程形成第二凹洞，并在其中填满第二电流阻挡介质层12。由于凹洞是利用GaN中的穿透位错产生，而穿透位错在第一外延层内部很难严格沿C向(垂直于C面)传播，所以在第一外延层生长过程中会发生一定的倾斜和扭转，在第一外延层内部多次生长点阵式的凹洞，上下层形成点阵交叠，如此两层凹洞会发生一定程度的交叠，两层电流阻挡介质层互补交叠，可以更好地改善电子电流扩展，提高电流均匀性和发光效率。
[0034]实施例3
如图7所示，本实施例区别于实施例1在于:电流扩展层为两个叠层结构(分别位于异极性外延层)，且第二外延层包括发光外延层氮化物，位于两个叠层结构之间。具体来说，本实施例的第二电流阻挡介质层12填充于具有第二凹洞结构的第二 P-GaN层13中，其主要用于改善空穴电流的均匀性，所以一方面可以简单降低掺杂介质的浓度(低于P-GaN层中掺杂浓度)或者不掺杂来降低InAlGaN材料的空穴浓度，另外一方面也可以通过改变掺杂介质种类(使用或增加C或其他等深能级掺杂介质)或者提高Al组分降低激活效率等办法实现作为电流阻挡介质层的净空穴浓度和电导率低于P-GaN层，从而发挥电流阻挡作用。本实施例通过在第一外延层(N极性)和第三外延层(P极性)中均有形成凹洞，分布于第二外延层(氮化物发光外延层)的两侧，在凹洞中填满的电流阻挡介质层可以改善电子和空穴电流扩展均匀性，效果会比第一外延层(N极性)单侧的电流扩展效果更好。
[0035]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种LED外延结构的利记博彩app，包括以下工艺步骤: 提供一基板；在所述基板之上形成第一外延层；在所述第一外延层之上通过外延制程形成第一凹洞；在所述第一凹洞中通过外延制程填满第一电流阻挡介质层；在所述第一凹洞与第一电流阻挡介质层之上形成第二外延层。2.—种LED外延结构的利记博彩app，包括以下工艺步骤: 提供一基板；在所述基板之上形成第一外延层；在所述第一外延层之上通过外延制程形成第一凹洞；在所述第一凹洞中通过外延制程填满第一电流阻挡介质层；在所述第一凹洞与第一电流阻挡介质层之上形成第二外延层；在所述第二外延层之上通过外延制程形成第二凹洞；在所述第二凹洞中通过外延制程填满第二电流阻挡介质层；在所述第二凹洞与第二电流阻挡介质层之上形成第三外延层。3.根据权利要求1或2所述的一种LED外延结构的利记博彩app，其特征在于:所述第一外延层的材料为GaN。4.根据权利要求1所述的一种LED外延结构的利记博彩app，其特征在于:所述第二外延层包括氮化物发光外延层。5.根据权利要求2所述的一种LED外延结构的利记博彩app，其特征在于:所述第二外延层或第三外延层包括氮化物发光外延层。6.根据权利要求1或2所述的一种LED外延结构的利记博彩app，其特征在于:所述电流阻挡介质层的材料为低浓度掺杂或者不掺杂的InAlGaN。7.根据权利要求6所述的一种LED外延结构的利记博彩app，其特征在于:通过控制InAlGaN材料的掺杂介质和浓度及Al组分，使得InAlGaN材料的电导率小于所填满凹洞对应的外延层，发挥电流阻挡作用。8.根据权利要求1或2所述的一种LED外延结构的利记博彩app，其特征在于:所述电流阻挡介质层与具有凹洞的外延层构成电流扩展层。9.根据权利要求8所述的一种LED外延结构的利记博彩app，其特征在于:所述电流扩展层为单个或多个叠层结构。10.根据权利要求1或2所述的一种LED外延结构的利记博彩app，其特征在于:所述第一外延层之上形成第一凹洞的外延制程为:在第一外延层外延生长过程中，通过降低生长温度(900°C以下)、高反应室压力(300torr以上)、低順3和H 2分压(H 2分压小于30%)、高生长速率(大于2 μπι/h)，从而降低第一外延层的侧向外延能力，利用穿透位错在第一外延层表面形成第一凹洞。11.根据权利要求1或2所述的一种LED外延结构的利记博彩app，其特征在于:在所述第一凹洞中填满第一电流阻挡介质层的外延制程为:在具有第一凹洞的第一外延层之上先外延生长薄的第一电流阻挡介质层(厚度小于0.1 μπι)，通过调整生长速率、温度、压力条件控制，迅速把所述第一凹洞填满；再通过控制外延生长条件，刻蚀位于所述第一外延层之上的第一电流阻挡介质层，使得仅在所述第一凹洞中填满所述第一电流阻挡介质层。12.根据权利要求11所述的一种LED外延结构的利记博彩app，其特征在于:第一电流阻挡介质层的外延生长方法为:在所述第一凹洞中生长低掺杂或者不掺杂的InAlGaN材料，通过调整生长温度(1100°C以上)、低反应室压力(10torr以下)、高见13和H 2分压(H 2分压大于50%)、低生长速率(远低于第一外延层生长速率)，从而提高InAlGaN材料的侧向外延生长能力，在C面生长非常薄的厚度(厚度小于0.1 μπι)下迅速填满所述第一凹洞。13.根据权利要求11所述的一种LED外延结构的利记博彩app，其特征在于:位于所述第一外延层之上的第一电流阻挡介质层的刻蚀方法为:在所述第一电流阻挡介质层填满所述第一凹洞之后，中断生长，关闭順3源，降低反应室压力，进行原位刻蚀，由于InAlGaN材料在纯&条件下沿C面发生分解，使得位于所述第一外延层之上的InAlGaN材料全部分解，而位于所述第一凹洞内部依然填满InAlGaN材料。
【专利摘要】本发明提供一种LED外延结构的利记博彩app，通过外延制程原位形成凹洞，再在凹洞中填满电流阻挡介质层，从而构成电流扩展层，具有电流扩展效果，可以有效提高电子或空穴电流均匀性，提高发光亮度及降低工作电压。
【IPC分类】H01L33/00, H01L33/14
【公开号】CN105070793
【申请号】CN201510407288
【发明人】张洁, 朱学亮, 刘建明, 杜彦浩, 杜成孝, 徐宸科
【申请人】厦门市三安光电科技有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月13日