一种红外反极性发光二极管外延片、制备方法及LED与流程

一种红外反极性发光二极管外延片、制备方法及led
技术领域
1.本发明属于led外延片的技术领域，具体地涉及一种红外反极性发光二极管外延片、制备方法及led。


背景技术：

2.红外led广泛应用于安防监控及传感器领域，随着生物识别、智能设备的发展，红外led的应用越来越多，地位逐渐上升。
3.目前红外led的量子阱大多采用ingaas/algaasp材料，波长越长，ingaas的in组分越多，晶格越大，与gaas衬底失配度越大，因此势垒层使用algaasp材料与阱层采用ingaas材料形成张应力与压应力互补，但会存在一些问题，即algaasp垒层中的ph3会侵入ingaas阱层中，使得红外波长发生漂移，阱垒界面不清晰，可靠性降低，光电效率降低。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种红外反极性发光二极管外延片、制备方法及led，解决量子阱的应力问题且阻止了algaasp垒层中的ph3侵入ingaas阱层中，还同时消除阱垒之间的模糊界面的问题，使ingaas阱层的生长质量得到提升，有效地提升了外延片的可靠性能与光电效率。
5.第一方面，本发明实施例提供以下技术方案，一种红外反极性发光二极管外延片，包括衬底及依次沉积在所述衬底上的第一半导体层、量子阱层以及第二半导体层；所述量子阱层包括m个周期性交替排布的ingaas阱层、algaas阱层保护层、algaasp垒层以及algaas吸收缓冲层，所述algaas吸收缓冲层的生长速度为所述algaasp垒层的生长速度的1/4~1/3；所述第一半导体层包括依次沉积在所述衬底上的gaas-buffer层、腐蚀截止层、n型欧姆接触层、n型电流扩展层、n型限制层、n侧spacer层，所述第二半导体层包括依次沉积在所述量子阱层上的p侧spacer层、p型限制层、p型电流扩展层、p型过渡层、p型欧姆接触层。
6.相比现有技术，本技术的有益效果为：首先，本技术在ingaas阱层与algaasp垒层之间设置algaas阱层保护层，通过algaas阱层保护层有效阻止生长algaasp垒层时p原子侵入到ingaas阱层中，保证了已生长完成的ingaas阱层的质量，同时在生长完algaasp垒层之后，在该周期的algaasp垒层与下一周期的ingaas阱层之间设置有algaas吸收缓冲层，同时algaas吸收缓冲层生长速度为algaasp垒层的生长速度的1/4~1/3，且其生长时间长，使得algaas吸收缓冲层可以有效的吸收生长algaasp垒层后腔体中残留的ph3，可以作为生长下一周期的ingaas阱层前的缓冲层，使得生长下一周期的ingaas阱层时腔体环境更加适宜，其次，本发明中的algaas阱层保护层与algaas吸收缓冲层，可以有效地生长出高质量的ingaas阱层，使阱垒界面分离的比较清晰，量子阱发光波长更加集中，由于algaas阱层保护层与algaas吸收缓冲层均采用algaas材料，algaas阱层保护层与algaas吸收缓冲层的势垒
可以做到与algaasp垒层的势垒一致，甚至更高，可以有效限制电子溢流，大幅度提高发光效率，同时由于ingaas阱层的生长质量的提升，使得本发明提供的外延片的可靠性也大幅度提升。
7.较佳的，所述ingaas阱层的厚度范围为7nm~10nm，所述algaas阱层保护层的厚度范围为3nm~5nm，所述algaasp垒层的厚度范围为10nm~30nm，所述algaas吸收缓冲层的厚度范围为10nm~15nm。
8.较佳的，所述algaas吸收缓冲层的生长速度范围为2
å
/s~3
å
/s，所述algaas吸收缓冲层的生长时间不小于30s。
9.较佳的，所述algaas阱层保护层中al组分范围为0.1~0.25，所述algaas吸收缓冲层中al组分范围为0.1~0.25。
10.较佳的，所述algaas阱层保护层、所述algaasp垒层、所述algaas吸收缓冲层以及所述ingaas阱层交替排布的周期m取值范围为：3≤m≤10。
11.第二方面，本发明实施例还提供以下技术方案，一种红外反极性发光二极管外延片的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：提供一衬底；在所述衬底上沉积第一半导体层；在所述第一半导体层上交替沉积m个周期的ingaas阱层、algaas阱层保护层、algaasp垒层以及algaas吸收缓冲层，以形成量子阱层，其中，所述algaas吸收缓冲层的生长速度为所述algaasp垒层的生长速度的1/4~1/3；在最后一个周期的所述algaas吸收缓冲层上沉积第二半导体层；其中，在所述衬底上依次沉积gaas-buffer层、腐蚀截止层、n型欧姆接触层、n型电流扩展层、n型限制层、n侧spacer层以形成所述第一半导体层，在最后一个周期的所述algaas吸收缓冲层上依次沉积p侧spacer层、p型限制层、p型电流扩展层、p型过渡层、p型欧姆接触层以形成所述第二半导体层。
12.较佳的，所述ingaas阱层的生长温度范围为660℃~670℃，所述algaasp垒层的生长温度比所述ingaas阱层的生长温度高10℃，所述量子阱层的生长压力范围为40mbar~60mbar。
13.第三方面，本发明实施例提供以下技术方案，一种led，包括上述红外反极性发光二极管外延片。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本发明实施例一提供的红外反极性发光二极管外延片的结构图；图2为本发明实施例一提供的量子阱层的结构图；图3为本发明实施例二提供的红外反极性发光二极管外延片的制备方法的流程图。
16.附图标记说明：以下将结合附图说明对本发明实施例作进一步说明。
具体实施方式
17.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。
18.在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
19.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
20.在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
21.实施例一如图1所示，本发明第一实施例提供了一种红外反极性发光二极管外延片，包括衬底1及依次沉积在所述衬底1上的第一半导体层、量子阱层8以及第二半导体层；
如图2所示，所述量子阱层8包括m个周期性交替排布的ingaas阱层81、algaas阱层保护层82、algaasp垒层83以及algaas吸收缓冲层84，所述algaas吸收缓冲层84的生长速度为所述algaasp垒层83的生长速度的1/4~1/3；具体的，所述algaas吸收缓冲层84的生长速度范围为2
å
/s~3
å
/s，所述algaas吸收缓冲层84的生长时间不小于30s，在本实施例中，所述algaas吸收缓冲层84的生长速度较慢且生长时间较长，在生长完前一个周期的algaasp垒层83之后，便在该algaasp垒层83上沉积生长algaas吸收缓冲层84，通过algaas吸收缓冲层84可有效的吸收生长algaasp垒层83后腔体中残留的ph3，避免该algaasp垒层83中的ph3进入到下一个周期的ingaas阱层81中；同时，algaas吸收缓冲层84可以作为生长下一周期的ingaas阱层81前的缓冲层，使得生长下一周期的ingaas阱层81时腔体环境更加适宜；值得说明的是，algaas阱层保护层82位于同一周期的ingaas阱层81与algaasp垒层83之间，通过algaas阱层保护层82有效阻止生长algaasp垒层83时p原子侵入到ingaas阱层81中，保证了已生长完成的ingaas阱层81的质量，因此本发明从物理结构上隔绝了阱垒之间的互相影响与as/p扩散，使得ingaas阱层81的生长质量更好，且algaasp垒层83也起到应力中和作用，本发明的量子阱结构更加稳定，更有利于电子空穴对的符合，大大的提升了外延的可靠性能与光电效率，且本发明的量子阱层8中的algaas阱层保护层82以及algaas吸收缓冲层84可以提供额外的势垒，有效限制电子空穴对，提高复合概率，提高光电效率。
22.在本实施例中，所述ingaas阱层81的厚度范围为7nm~10nm，所述algaas阱层保护层82的厚度范围为3nm~5nm，所述algaasp垒层83的厚度范围为10nm~30nm，所述algaas吸收缓冲层84的厚度范围为10nm~15nm。
23.在本实施例中，所述algaas阱层保护层82中al组分范围为0.1~0.25，所述algaas吸收缓冲层84中al组分范围为0.1~0.25。
24.在本实施例中，所述ingaas阱层81、algaas阱层保护层82、algaasp垒层83以及algaas吸收缓冲层84交替排布的周期m取值范围为：3≤m≤10。
25.在本实施例中，所述第一半导体层包括依次沉积在所述衬底1上的gaas-buffer层2、腐蚀截止层3、n型欧姆接触层4、n型电流扩展层5、n型限制层6、n侧spacer层7，所述第二半导体层包括依次沉积在所述量子阱层8上的p侧spacer层9、p型限制层10、p型电流扩展层11、p型过渡层12、p型欧姆接触层13。
26.为了方便后续的光电测试以及便于理解，在本技术中引入若干实验组与对照组。
27.其中，实验组包括实验组一、实验组二、实验组三、实验组四、实验组五，对照组则采用现有技术中的红外反极性发光二极管外延片，其结构与实施例一大致相同，但区别如下：对照组中的量子阱层8包括按m个周期交替排列的ingaas阱层81与algaasp垒层83；实验组一与实施例一的结构大致相同，但区别如下：实验组一中的红外反极性发光二极管外延片中的量子阱层包括按m个周期交替排列的ingaas阱层81、algaas阱层保护层82与algaasp垒层83；实验组二与实施例一的结构大致相同，但区别如下：实验组二中的红外反极性发光二极管外延片中的量子阱层包括按m个周期交替排列的ingaas阱层81、algaasp垒层83、algaas吸收缓冲层84，且所述algaas吸收缓冲层84与所述algaasp垒层83的生长速度相同；实验组三与实施例一的结构大致相同，但区别如下：实验组三中的红外反极性发
光二极管外延片中的量子阱层包括按m个周期交替排列的ingaas阱层81、algaas阱层保护层82、algaasp垒层83、algaas吸收缓冲层84，且所述algaas吸收缓冲层84与所述algaasp垒层83的生长速度相同；实验组四与实施例一的结构大致相同，但区别如下：实验组四中的红外反极性发光二极管外延片中的量子阱层包括按m个周期交替排列的ingaas阱层81、algaas阱层保护层82、algaasp垒层83、algaas吸收缓冲层84，且所述algaas吸收缓冲层84的生长速度为所述algaasp垒层83的生长速度的1/6；实验组五与实施例一的结构相同，且实验组五中的红外反极性发光二极管外延片中的量子阱层包括按m个周期交替排列的ingaas阱层81、algaas阱层保护层82、algaasp垒层83、algaas吸收缓冲层84，且所述algaas吸收缓冲层84的生长速度为所述algaasp垒层83的生长速度的1/3。
28.将上述若干实验组以及对照组中的红外反极性发光二极管外延片制备为14mil尺寸的芯片，并进行光电测试，测试结果表1所示：表1从表1中可以看出，实验组五中所公开的红外反极性发光二极管外延片，其功率最大，因此其光电效率相比其余实验组与对照组更高，同时实验组五中的老化光衰更接近于100%，具有更好的抗老化光衰能力。
29.值得说明的是，在本发明的另一些实施例中，还提供以下方案，一种led，包括如实施例一所述的红外反极性发光二极管外延片。
30.综上所述，本实施例一的好处在于：首先，本技术在ingaas阱层81与algaasp垒层83之间设置algaas阱层保护层82，通过algaas阱层保护层82有效阻止生长algaasp垒层83时p原子侵入到ingaas阱层81中，保证了已生长完成的ingaas阱层81的质量，同时在生长完algaasp垒层83之后，在该周期的algaasp垒层83与下一周期的ingaas阱层81之间设置有algaas吸收缓冲层84，同时algaas吸收缓冲层84生长速度为algaasp垒层83的生长速度的1/4~1/3，且其生长时间长，使得algaas吸收缓冲层84可以有效的吸收生长algaasp垒层83后腔体中残留的ph3，可以作为生长下一周期的ingaas阱层81前的缓冲层，使得生长下一周期的ingaas阱层81时腔体环境更加适宜，其次，本发明中的algaas阱层保护层82与algaas吸收缓冲层84，可以有效地生长出高质量的ingaas阱层81，使阱垒界面分离的比较清晰，量子阱发光波长更加集中，由于algaas阱层保护层82与algaas吸收缓冲层84均采用algaas材料，algaas阱层保护层82与algaas吸收缓冲层84的势垒可以做到与algaasp垒层83的势垒
一致，甚至更高，可以有效限制电子溢流，大幅度提高发光效率，同时由于ingaas阱层81的生长质量的提升，使得本发明提供的外延片的可靠性也大幅度提升。
31.实施例二如图3所示，本发明第二实施例提供了一种红外反极性发光二极管外延片的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：值得说明的是，在本实施例中，外延生长设备使用的是aixtron-g4设备，在生长过程中载气全部使用h2，压力保持在50mbar，生长as系材料v/iii比保持在40以上，生长p系材料的v/iii比保持在100以上。
32.s01、提供一衬底1；具体的，在本实施例中，衬底1使用si掺杂的gaas衬底，其中，gaas衬底具有制备工艺成熟、价格较低、易于清洗和处理，高温下有很好的稳定性的特点。
33.s02、在所述衬底1上沉积第一半导体层；其中，在衬底1上沉积第一半导体层之前，需要对衬底1进行预处理，即将所需的衬底1放入mocvd中，将温度升高至750℃，通入h2与ash3进行高温烘烤，清理衬底1表面，在清理完衬底1之后，便可在衬底1上进行沉积第一半导体。
34.具体的，在所述衬底1上依次沉积gaas-buffer层2、腐蚀截止层3、n型欧姆接触层4、n型电流扩展层5、n型限制层6、n侧spacer层7以形成所述第一半导体层；因此，首先需要在衬底1上沉积生长gaas-buffer层2，gaas-buffer层2的材料为gaas，生长温度范围为640℃~690℃，生长厚度范围为100nm~400nm，si掺杂浓度范围为1e18atoms/cm3~2e18atoms/cm3；优选的，gaas-buffer层2的生长温度优选为660℃，生长厚度优选为250nm，si掺杂浓度优选为1.5e18atoms/cm3。
35.之后，在所述gaas-buffer层2上沉积腐蚀截止层3，腐蚀截止层3的材料为gainp，生长温度范围为640℃~690℃，生长厚度范围为150nm~300nm，si掺杂浓度范围为1e18atoms/cm3~2e18atoms/cm3；优选的，腐蚀截止层3的生长温度优选为660℃，生长厚度优选为220nm，si掺杂浓度优选为1.5e18atoms/cm3。
36.之后，在所述腐蚀截止层3上沉积n型欧姆接触层4，n型欧姆接触层4的材料为gaas，生长温度范围为640℃~690℃，生长厚度范围为50nm~90nm，si掺杂浓度范围为3e18atoms/cm3~9e18atoms/cm3；优选的，n型欧姆接触层4的生长温度优选为660℃，生长厚度优选为220nm，si掺杂浓度优选为6e18atoms/cm3。
37.之后，在所述n型欧姆接触层4上沉积n型电流扩展层5，n型电流扩展层5的材料为algaas，生长温度范围为640℃~690℃，生长厚度范围为7um~9um，si掺杂浓度范围为2e18atoms/cm3~5e18atoms/cm3；优选的，n型电流扩展层5的生长温度优选为660℃，生长厚度优选为8um，si掺杂浓度优选为3.5e18atoms/cm3。
38.之后，在所述n型电流扩展层5上沉积n型限制层6，n型限制层6的材料为algaas，生长温度范围为670℃~710℃，生长厚度范围为200nm~600nm，si掺杂浓度范围为2e18atoms/
cm3~5e18atoms/cm3；优选的，n型限制层6的生长温度优选为690℃，生长厚度优选为400nm，si掺杂浓度优选为3.5e18atoms/cm3。
39.最后，在所述n型限制层6上沉积n侧spacer层7，n侧spacer层7的材料为algaas，生长温度范围为650℃~690℃，生长厚度范围为300nm~600nm，不掺杂si元素；优选的，n侧spacer层7的生长温度优选为670℃，生长厚度优选为450nm。
40.s03、在所述第一半导体层上交替沉积m个周期的ingaas阱层81、algaas阱层保护层82、algaasp垒层83以及algaas吸收缓冲层84，以形成量子阱层8，其中，所述algaas吸收缓冲层84的生长速度为所述algaasp垒层83的生长速度的1/4~1/3；具体的，ingaas阱层81材料为ingaas，algaasp垒层83材料为algaasp，ingaas阱层厚度为7nm~10nm，algaasp垒层83厚度为10nm~30nm，特别的，生长完ingaas阱层81后，需要生长algaas阱层保护层82，algaas阱层保护层82材料为algaas，al组分在10%~25%，厚度为4nm，algaas阱层保护层82用于保护ingaas阱层81免受algaasp垒层83中ph3的影响，生长完algaasp垒层83后，需生长algaas吸收缓冲层84，algaas吸收缓冲层84材料为algaas，al组分在10%~25%，厚度为10nm~15nm，生长algaas吸收缓冲层84需要较慢的生长速度，生长速度为algaasp垒层83生长速度的1/4~1/3，生长速度为2
å
/s~3
å
/s，algaasp垒层83生长时间不少于30s，由ingaas阱层81、algaas阱层保护层82、algaasp垒层83以及algaas吸收缓冲层84组成一个沉积周期，量子阱层8包含3个~10个沉积周期；其中，所述ingaas阱层81的生长温度范围为660℃~670℃，所述algaasp垒层83的生长温度比所述ingaas阱层81的生长温度高10℃，所述量子阱层8的生长压力范围为40mbar~60mbar。
41.可理解的是，本发明中的algaas阱层保护层82与algaas吸收缓冲层84，可以有效地生长出高质量的ingaas阱层81，使阱垒界面分离的比较清晰，量子阱发光波长更加集中，由于algaas阱层保护层82与algaas吸收缓冲层84均采用algaas材料，algaas阱层保护层82与algaas吸收缓冲层84的势垒可以做到与algaasp垒层83的势垒一致，甚至更高，可以有效限制电子溢流，大幅度提高发光效率，同时由于ingaas阱层81的生长质量的提升，使得本发明提供的外延片的可靠性也大幅度提升。
42.s04、在最后一个周期的所述algaas吸收缓冲层84上沉积第二半导体层；具体的，在最后一个周期的所述algaas吸收缓冲层84上依次沉积p侧spacer层9、p型限制层10、p型电流扩展层11、p型过渡层12、p型欧姆接触层13以形成所述第二半导体层；因此，首先需要在最后一个周期的所述algaas吸收缓冲层84上沉积p侧spacer层9，p侧spacer层9的材料为algaas，生长温度范围为650℃~690℃，生长厚度范围为300nm~600nm，不掺杂si元素；优选的，p侧spacer层9的生长温度优选为670℃，生长厚度优选为450nm。
43.之后，在所述p侧spacer层9上沉积p型限制层10，p型限制层10的材料为algaas，生长温度范围为670℃~710℃，生长厚度范围为200nm~600nm，si掺杂浓度范围为2e18atoms/cm3~5e18atoms/cm3；优选的，p型限制层10的生长温度优选为690℃，生长厚度优选为400nm，si掺杂浓度优选为3.5e18atoms/cm3。
44.之后，在所述p型限制层10上沉积p型电流扩展层11，p型电流扩展层11的材料为algaas，生长温度范围为640℃~690℃，生长厚度范围为0.4um~3um，si掺杂浓度范围为2e18atoms/cm3~5e18atoms/cm3；优选的，p型电流扩展层11的生长温度优选为670℃，生长厚度优选为1.7um，si掺杂浓度优选为3.5e18atoms/cm3。
45.之后，在所述p型电流扩展层11上沉积p型过渡层12，p型过渡层12的材料为algaasp，生长温度范围为640℃~690℃，生长厚度范围为10nm~20nm，si掺杂浓度范围为2e18atoms/cm3~5e18atoms/cm3，其过渡方式为al与as的通入流量均匀向0递减，ph3的流量从0均匀向1000增大，实现algaas至gap的过渡；优选的，p型过渡层12的生长温度优选为670℃，生长厚度优选为15nm，si掺杂浓度优选为3.5e18atoms/cm3。
46.之后，在所述p型过渡层12上沉积p型欧姆接触层13，p型欧姆接触层13的材料为gap，生长温度范围为540℃~590℃，生长厚度范围为30nm~50nm，si掺杂浓度范围为5e19atoms/cm3~2e20atoms/cm3；优选的，p型欧姆接触层13的生长温度优选为570℃，生长厚度优选为40nm，si掺杂浓度优选为1.3e20atoms/cm3。
47.其中，完成以上外延片制作，其中涉及的三族源是tmga、tmal、tmin，五族源是ash3和ph3，n 型掺杂源为si2h6，p 型掺杂源为cbr4。
48.综上，本发明在ingaas阱层81与algaasp垒层83之间设置algaas阱层保护层82，通过algaas阱层保护层82有效阻止生长algaasp垒层83时p原子侵入到ingaas阱层81中，保证了已生长完成的ingaas阱层81的质量，同时在生长完algaasp垒层83之后，在该周期的algaasp垒层83与下一周期的ingaas阱层81之间设置有algaas吸收缓冲层84，同时algaas吸收缓冲层84生长速度为algaasp垒层83的生长速度的1/4~1/3，且其生长时间长，使得algaas吸收缓冲层84可以有效的吸收生长algaasp垒层83后腔体中残留的ph3，可以作为生长下一周期的ingaas阱层81前的缓冲层，使得生长下一周期的ingaas阱层81时腔体环境更加适宜，其次，本发明中的algaas阱层保护层82与algaas吸收缓冲层84，可以有效地生长出高质量的ingaas阱层81，使阱垒界面分离的比较清晰，量子阱发光波长更加集中，由于algaas阱层保护层82与algaas吸收缓冲层84均采用algaas材料，algaas阱层保护层82与algaas吸收缓冲层84的势垒可以做到与algaasp垒层83的势垒一致，甚至更高，可以有效限制电子溢流，大幅度提高发光效率，同时由于ingaas阱层81的生长质量的提升，使得本发明提供的外延片的可靠性也大幅度提升。
49.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种红外反极性发光二极管外延片，其特征在于，包括衬底及依次沉积在所述衬底上的第一半导体层、量子阱层以及第二半导体层；所述量子阱层包括m个周期性交替排布的ingaas阱层、algaas阱层保护层、algaasp垒层以及algaas吸收缓冲层，所述algaas吸收缓冲层的生长速度为所述algaasp垒层的生长速度的1/4~1/3；所述第一半导体层包括依次沉积在所述衬底上的gaas-buffer层、腐蚀截止层、n型欧姆接触层、n型电流扩展层、n型限制层、n侧spacer层，所述第二半导体层包括依次沉积在所述量子阱层上的p侧spacer层、p型限制层、p型电流扩展层、p型过渡层、p型欧姆接触层。2.根据权利要求1所述的红外反极性发光二极管外延片，其特征在于，所述ingaas阱层的厚度范围为7nm~10nm，所述algaas阱层保护层的厚度范围为3nm~5nm，所述algaasp垒层的厚度范围为10nm~30nm，所述algaas吸收缓冲层的厚度范围为10nm~15nm。3.根据权利要求1所述的红外反极性发光二极管外延片，其特征在于，所述algaas吸收缓冲层的生长速度范围为2
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/s~3
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/s，所述algaas吸收缓冲层的生长时间不小于30s。4.根据权利要求1所述的红外反极性发光二极管外延片，其特征在于，所述algaas阱层保护层中al组分范围为0.1~0.25，所述algaas吸收缓冲层中al组分范围为0.1~0.25。5.根据权利要求1所述的红外反极性发光二极管外延片，其特征在于，所述algaas阱层保护层、所述algaasp垒层、所述algaas吸收缓冲层以及所述ingaas阱层交替排布的周期m取值范围为：3≤m≤10。6.一种如权利要求1-5任一项所述的红外反极性发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：提供一衬底；在所述衬底上沉积第一半导体层；在所述第一半导体层上交替沉积m个周期的ingaas阱层、algaas阱层保护层、algaasp垒层以及algaas吸收缓冲层，以形成量子阱层，其中，所述algaas吸收缓冲层的生长速度为所述algaasp垒层的生长速度的1/4~1/3；在最后一个周期的所述algaas吸收缓冲层上沉积第二半导体层；其中，在所述衬底上依次沉积gaas-buffer层、腐蚀截止层、n型欧姆接触层、n型电流扩展层、n型限制层、n侧spacer层以形成所述第一半导体层，在最后一个周期的所述algaas吸收缓冲层上依次沉积p侧spacer层、p型限制层、p型电流扩展层、p型过渡层、p型欧姆接触层以形成所述第二半导体层。7.根据权利要求6所述的红外反极性发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述ingaas阱层的生长温度范围为660℃~670℃，所述algaasp垒层的生长温度比所述ingaas阱层的生长温度高10℃，所述量子阱层的生长压力范围为40mbar~60mbar。8.一种led，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的红外反极性发光二极管外延片。

技术总结
本发明提供了一种红外反极性发光二极管外延片、制备方法及LED，外延片包括：衬底及依次沉积在所述衬底上的第一半导体层、量子阱层以及第二半导体层；所述量子阱层包括M个周期性交替排布的InGaAs阱层、AlGaAs阱层保护层、AlGaAsP垒层以及AlGaAs吸收缓冲层，所述AlGaAs吸收缓冲层的生长速度为所述AlGaAsP垒层的生长速度的1/4~1/3，本发明阻止了AlGaAsP垒层中的PH3侵入InGaAs阱层中，还同时消除阱垒之间的模糊界面的问题，使InGaAs阱层的生长质量得到提升，有效地提升了外延片的可靠性能与光电效率。与光电效率。与光电效率。


技术研发人员：金钊 曹广亮 焦恩 胡加辉 金从龙
受保护的技术使用者：江西兆驰半导体有限公司
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/8/1