CN116391266B 多波長led結構及其制作方法 （蘇州晶湛半導體有限公司）

2023.04.14PCT/CN2020/1311932020.11.24WO2022/109797ZH2022.06.02壁以及應力釋放層(12)的頂壁的第一量子阱層阱層(132)上的第二半導體層(14)，第二半導體層(14)的導電類型與第一半導體層(ll)的導電子阱層的厚度小于生長在頂壁的量子阱層的厚2第一半導體層(11)，位于所述第一半導體層(11)上的應力釋放自下而上層疊于所述V形坑(12a)的側壁以及所述應力釋放層(12)的頂壁的第一量子阱層(131)與第二量子阱層(132)；位于所述應力釋放層頂壁的所述第二量子阱層(132)為第一發光區(13a)；位于所述應力釋放層頂壁的所述第一量子阱層(131)為第二發光區位于所述第二量子阱層(132)上的第二半導體層(14)，所述第二半導體層(14)的導電(14)與所述第一半導體層(11)的電子空穴對復合在所述第二發光區(13b)，對應第二發光所述第一半導體層(11)的導電類型為N型，所述第二半導體層(14)的導電類型為P型，所述第二量子阱層(132)包括第二勢阱層(132b)、設置在所述第二勢阱層(132b)兩側的第所述第二勢壘層(132a)的導帶能級；和/或所述第一量子阱層(131)包括第一勢阱層的所述第一勢壘層(131a)與所述第一勢阱層(1所述第一半導體層(11)的導電類型為P型，所述第二半導體層(14)的導電類型為N型，所述第一量子阱層(131)包括第一勢阱層(131b)、設置在所述第一勢阱層(131b)兩側的第述第一勢壘層(131a)的導帶能級；和/或所述第二量子阱層(132)包括第二勢阱層(132b)、的所述第二勢壘層(132a)與所述第二勢阱層(1第二防湮滅層(132c)的導帶能級高于所述第二勢壘層2.根據權利要求1所述的多波長LED結構，其特征在于釋放層(12)的部分厚度、或全部厚度，或所述V形坑(12a)還部分貫穿所述第一半導體層第二量子阱層(132)之間設置有第三防湮滅層(133)，所述第三防湮滅層(133)的導帶能級3第二量子阱層(132)之間設置有第三防湮滅層(133)，所述第三防湮滅層(133)的導帶能級5.根據權利要求1所述的多波長LED結構，其特征在的占比小于所述第一防湮滅層(131c)的Al的物質的量的占比；和/或所述第二防湮滅層6.根據權利要求1所述的多波長LED結構，其特征在于，7.根據權利要求6所述的多波長LED結構，其特征在在第一半導體層(11)上外延生長應力釋放層(12)，所述應力釋放層(12)內具有V形坑在所述V形坑(12a)的側壁以及所述應力釋放層(12)的頂壁依次外延生長第一量子阱層(131)與第二量子阱層(132)；位于所述應力釋放層頂壁的所述第二量子阱層(132)為第位于所述V形坑側壁的所述第一量子阱層(131)或所述第二量子阱層(132)為第三發光區在所述第二量子阱層(132)上外延生長第二半導體層(14)，所述第二半導體層(14)的體層(14)與所述第一半導體層(11)的電子空穴對復合在所述第二發光區(13b)，對應第二發光波長；所述第二半導體層(14)與所述第一半導體層(11)的電子空穴對經所述V形坑所述第一半導體層(11)的導電類型為N型，所述第二半導體層(14)的導電類型為P型，設置在所述第二勢阱層(132b)兩側的第二勢壘層(132a)，以及設置在導體層(14)的所述第二勢壘層(132a)與所述第二勢阱層(132b)之間的第二防湮滅層或所述第一量子阱層(131)包括第一勢阱層(131b)、設置在所述第一勢阱層(131b)兩側的4第一勢壘層(131a)、以及設置在鄰接所述第二量子阱層(132)的所述第一勢壘層(131a)與所述第一半導體層(11)的導電類型為P型，所述第二半導體層(14)的導電類型為N型，設置在所述第一勢阱層(131b)兩側的第一勢壘層(131a)、以及設置放層(12)的所述第一勢壘層(131a)與所述第一勢阱層(131b)之間的第一防湮滅層(131c)，所述第一防湮滅層(131c)的導帶能級高于所述第一勢壘層(131a)的導帶能級；和/或所述第二量子阱層(132)包括第二勢阱層(132b)、設置在所述第二勢阱層(132b)兩側的第二勢壘層(132a)，以及設置在鄰接所述第一量子阱層(131)的所述第二勢壘層(132a)與所述第9.根據權利要求8所述的多波長LED結構的制作方法外延生長所述應力釋放層(12)步驟中形成，或所述V形坑(12a)通過刻蝕所述應力釋放層的物質的量的占比小于所述第一防湮滅層(131c)的Al的物質的量的占比；和/或所述第二防湮滅層(132c)與所述第二勢阱層(132b)之間具有第二間隔層(132d)，所述第二間隔層(132d)的Al的物質的量的占比小于所述第二防湮滅層(132c)(131c)包含Al，自所述第一勢壘層(131a)至所述第一勢阱層(131b)，所述第一防湮滅層滅層(132c)的Al的物質的量的占比連續5藍三顆正裝LED芯片通過固晶和打線工藝封裝到PCB板上，PCB板再通過導電通孔工藝將三[0008]自下而上層疊于所述V形坑的側壁以及所述應力釋放層的頂壁的第一量子阱層與力釋放層頂壁的所述第一量子阱層為第二發光區；位于所述V形坑側壁的所述第一量子阱6[0011]可選地，所述第一量子阱層為多量子阱層，和/或所述第二量子阱層為多量子阱述第二防湮滅層的導帶能級高于所述第二勢壘層的導帶能級；和/或所述第一量子阱層包第一防湮滅層的導帶能級高于所述第一勢壘層的導帶能級；和/或所述第二量子阱層包括[0021]在所述V形坑的側壁以及所述應力釋放層的頂壁依次外延生長第一量子阱層與第釋放層頂壁的所述第一量子阱層為第二發光區；位于所述V形坑側壁的所述第一量子阱層7[0025]可選地，所述第一量子阱層為多量子阱層，和/或所述第二量子阱層為多量子阱述第二防湮滅層的導帶能級高于所述第二勢壘層的導帶能級；和/或所述第一量子阱層包第一防湮滅層的導帶能級高于所述第一勢壘層的導帶能級；和/或所述第二量子阱層包括[0034]1)利用外延生長在V形坑側壁的量子阱層的厚度小于生長在頂壁的量子阱層的厚8應力釋放層頂壁的第一量子阱層為第二發光區，位于V形坑側壁的第一量子阱層或第二量9[0065]自下而上層疊于V形坑12a的側壁以及應力釋放層12的頂壁的第一量子阱層131與[0066]位于第二量子阱層132上的第二半導體層14，第二半導體層14的導電類型與第一[0067]第一半導體層11、應力釋放層12以及第二半導體層14的材料都可以為Ⅲ_Ⅴ族化[0070]第二半導體層14可以為P型半導體層，以向第一量子阱層131與第二量子阱層132[0071]第一量子阱層131包括第一勢阱層131b，以及設置在第一勢阱層131b兩側的第一[0072]InxGa1_xN材料的禁帶寬度隨In組分(物質量的占比)的變化而變化，從InN的[0073]第一量子阱層131可以為單量子阱結構(SQW)或多量子阱結構(MQW)。多量子阱結[0074]第二量子阱層132包括第二勢阱層132b，以及設置在第一勢阱層131b兩側的第二[0075]第二量子阱層132可以為單量子阱結構(SQW)或多量子阱結構(MQW)。多量子阱結[0076]本實施例中，第二量子阱層132中的In元素的物質量的占比可以大于第一量子阱層131中的In元素的物質量的占比，以使第一發光區13a的發光波長大于第二發光區13b的壘層132a/第二勢阱層132b的厚度可以在微米量級，位于V形坑側壁的第二勢壘層132a/第[0078]位于V形坑側壁的第一量子阱層131的厚度小于位于頂壁的第一量子阱層131的厚長小于位于第二發光區13b的第一量子阱層131的[0081]本發明第一實施例還提供了圖1中的多波長LED結構的制作方法。圖2是制作方法[0087]應力釋放層12的外延生長工藝可以包括：原子層沉積法(ALD，Atomiclayer法(MBE，MolecularBeamEpitaxy)、或等離子體增強化學氣相沉積法(PECVD，PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition)、或低壓化學蒸發沉積法(LPCVD，LowPressure于V形坑側壁的第一量子阱層131或第二量子阱層132為[0091]第一量子阱層131包括第一勢壘層131a與第一勢阱層131b。第一勢壘層131a與第一勢阱層131b可以為交替分布的堆疊結構。第一勢壘層131a的禁帶寬度大于第一勢阱層131b的禁帶寬度。例如，第一勢壘層131a的材料為InxGa1_xN，第一勢阱層131b的材料為[0092]第一量子阱層131可以為單量子阱結構(SQW)或多量子阱結構(MQW)。多量子阱結[0093]第二量子阱層132包括第二勢壘層132a與第二勢阱層132b。第二勢壘層132a與第二勢阱層132b可以為交替分布的堆疊結構。第二勢壘層132a的禁帶寬度大于第二勢阱層132b的禁帶寬度。例如，第二勢壘層132a的材料為InsGa1_sN，第二勢阱層132b的材料為[0094]第二量子阱層132可以為單量子阱結構(SQW)或多量子阱結構(MQW)。多量子阱結[0095]本實施例中，第二量子阱層132中的In元素的物質量的占比可以大于第一量子阱層131中的In元素的物質量的占比，以使第一發光區13a的發光波長大于第二發光區13b的[0096]第一量子阱層131與第二量子阱層132的外延生長工藝可以參考應力釋放層12的[0097]本實施例中，第二量子阱層132中的In元素的物質量的占比可以大于第一量子阱層131中的In元素的物質量的占比，以使第一發光區13a的發光波長大于第二發光區13b的層14與第一半導體層11的電子空穴對經V形坑12a的側壁復合在第三發光區13c，對應第三層132中的In元素的物質量的占比可以小于第一量子阱層131中的In元素的物質量的占比，以使第一發光區13a的發光波長小于第二發光區1施例二的多波長LED結構2及其制作方法與實施例一的多波長LED結構1及其制作方法大致施例三的多波長LED結構3及其制作方法與實施例一的多波長LED結構1及其制作方法大致在鄰接第二量子阱層132的第一勢壘層131a與第一勢阱層131b之間，第一防湮滅層131c的[0107]圖7是圖6中的一種第一量子阱層的能級圖。圖8是未設置第一防湮滅層的第一量第一勢壘層131a至第一勢阱層131b，第一防湮滅層131c的Al的物質的量的占比階梯增大。[0112]圖10是本發明第五實施例的多波長LED結構的局部區域的截面結構示意圖。圖11[0113]第一間隔層131d的材料可以為AlGaN。位于頂壁的第一間隔層131d的厚度可以在[0114]圖12是本發明第六實施例的多波長LED結構的局部區域的截面結構示意圖。參照[0119]圖13是本發明第七實施例的多波長LED結構的局部區域的截面結構示意圖。參照[0120]第二間隔層132d的材料可以為AlGaN。位于頂壁的第二間隔層132d的厚度可以在實施例八的多波長LED結構8及其制作方法與實施例一至七的多波