CN116391266B 多波长led结构及其制作方法 （苏州晶湛半导体有限公司）

2023.04.14PCT/CN2020/1311932020.11.24WO2022/109797ZH2022.06.02壁以及应力释放层(12)的顶壁的第一量子阱层阱层(132)上的第二半导体层(14)，第二半导体层(14)的导电类型与第一半导体层(ll)的导电子阱层的厚度小于生长在顶壁的量子阱层的厚2第一半导体层(11)，位于所述第一半导体层(11)上的应力释放自下而上层叠于所述V形坑(12a)的侧壁以及所述应力释放层(12)的顶壁的第一量子阱层(131)与第二量子阱层(132)；位于所述应力释放层顶壁的所述第二量子阱层(132)为第一发光区(13a)；位于所述应力释放层顶壁的所述第一量子阱层(131)为第二发光区位于所述第二量子阱层(132)上的第二半导体层(14)，所述第二半导体层(14)的导电(14)与所述第一半导体层(11)的电子空穴对复合在所述第二发光区(13b)，对应第二发光所述第一半导体层(11)的导电类型为N型，所述第二半导体层(14)的导电类型为P型，所述第二量子阱层(132)包括第二势阱层(132b)、设置在所述第二势阱层(132b)两侧的第所述第二势垒层(132a)的导带能级；和/或所述第一量子阱层(131)包括第一势阱层的所述第一势垒层(131a)与所述第一势阱层(1所述第一半导体层(11)的导电类型为P型，所述第二半导体层(14)的导电类型为N型，所述第一量子阱层(131)包括第一势阱层(131b)、设置在所述第一势阱层(131b)两侧的第述第一势垒层(131a)的导带能级；和/或所述第二量子阱层(132)包括第二势阱层(132b)、的所述第二势垒层(132a)与所述第二势阱层(1第二防湮灭层(132c)的导带能级高于所述第二势垒层2.根据权利要求1所述的多波长LED结构，其特征在于释放层(12)的部分厚度、或全部厚度，或所述V形坑(12a)还部分贯穿所述第一半导体层第二量子阱层(132)之间设置有第三防湮灭层(133)，所述第三防湮灭层(133)的导带能级3第二量子阱层(132)之间设置有第三防湮灭层(133)，所述第三防湮灭层(133)的导带能级5.根据权利要求1所述的多波长LED结构，其特征在的占比小于所述第一防湮灭层(131c)的Al的物质的量的占比；和/或所述第二防湮灭层6.根据权利要求1所述的多波长LED结构，其特征在于，7.根据权利要求6所述的多波长LED结构，其特征在在第一半导体层(11)上外延生长应力释放层(12)，所述应力释放层(12)内具有V形坑在所述V形坑(12a)的侧壁以及所述应力释放层(12)的顶壁依次外延生长第一量子阱层(131)与第二量子阱层(132)；位于所述应力释放层顶壁的所述第二量子阱层(132)为第位于所述V形坑侧壁的所述第一量子阱层(131)或所述第二量子阱层(132)为第三发光区在所述第二量子阱层(132)上外延生长第二半导体层(14)，所述第二半导体层(14)的体层(14)与所述第一半导体层(11)的电子空穴对复合在所述第二发光区(13b)，对应第二发光波长；所述第二半导体层(14)与所述第一半导体层(11)的电子空穴对经所述V形坑所述第一半导体层(11)的导电类型为N型，所述第二半导体层(14)的导电类型为P型，设置在所述第二势阱层(132b)两侧的第二势垒层(132a)，以及设置在导体层(14)的所述第二势垒层(132a)与所述第二势阱层(132b)之间的第二防湮灭层或所述第一量子阱层(131)包括第一势阱层(131b)、设置在所述第一势阱层(131b)两侧的4第一势垒层(131a)、以及设置在邻接所述第二量子阱层(132)的所述第一势垒层(131a)与所述第一半导体层(11)的导电类型为P型，所述第二半导体层(14)的导电类型为N型，设置在所述第一势阱层(131b)两侧的第一势垒层(131a)、以及设置放层(12)的所述第一势垒层(131a)与所述第一势阱层(131b)之间的第一防湮灭层(131c)，所述第一防湮灭层(131c)的导带能级高于所述第一势垒层(131a)的导带能级；和/或所述第二量子阱层(132)包括第二势阱层(132b)、设置在所述第二势阱层(132b)两侧的第二势垒层(132a)，以及设置在邻接所述第一量子阱层(131)的所述第二势垒层(132a)与所述第9.根据权利要求8所述的多波长LED结构的制作方法外延生长所述应力释放层(12)步骤中形成，或所述V形坑(12a)通过刻蚀所述应力释放层的物质的量的占比小于所述第一防湮灭层(131c)的Al的物质的量的占比；和/或所述第二防湮灭层(132c)与所述第二势阱层(132b)之间具有第二间隔层(132d)，所述第二间隔层(132d)的Al的物质的量的占比小于所述第二防湮灭层(132c)(131c)包含Al，自所述第一势垒层(131a)至所述第一势阱层(131b)，所述第一防湮灭层灭层(132c)的Al的物质的量的占比连续5蓝三颗正装LED芯片通过固晶和打线工艺封装到PCB板上，PCB板再通过导电通孔工艺将三[0008]自下而上层叠于所述V形坑的侧壁以及所述应力释放层的顶壁的第一量子阱层与力释放层顶壁的所述第一量子阱层为第二发光区；位于所述V形坑侧壁的所述第一量子阱6[0011]可选地，所述第一量子阱层为多量子阱层，和/或所述第二量子阱层为多量子阱述第二防湮灭层的导带能级高于所述第二势垒层的导带能级；和/或所述第一量子阱层包第一防湮灭层的导带能级高于所述第一势垒层的导带能级；和/或所述第二量子阱层包括[0021]在所述V形坑的侧壁以及所述应力释放层的顶壁依次外延生长第一量子阱层与第释放层顶壁的所述第一量子阱层为第二发光区；位于所述V形坑侧壁的所述第一量子阱层7[0025]可选地，所述第一量子阱层为多量子阱层，和/或所述第二量子阱层为多量子阱述第二防湮灭层的导带能级高于所述第二势垒层的导带能级；和/或所述第一量子阱层包第一防湮灭层的导带能级高于所述第一势垒层的导带能级；和/或所述第二量子阱层包括[0034]1)利用外延生长在V形坑侧壁的量子阱层的厚度小于生长在顶壁的量子阱层的厚8应力释放层顶壁的第一量子阱层为第二发光区，位于V形坑侧壁的第一量子阱层或第二量9[0065]自下而上层叠于V形坑12a的侧壁以及应力释放层12的顶壁的第一量子阱层131与[0066]位于第二量子阱层132上的第二半导体层14，第二半导体层14的导电类型与第一[0067]第一半导体层11、应力释放层12以及第二半导体层14的材料都可以为Ⅲ_Ⅴ族化[0070]第二半导体层14可以为P型半导体层，以向第一量子阱层131与第二量子阱层132[0071]第一量子阱层131包括第一势阱层131b，以及设置在第一势阱层131b两侧的第一[0072]InxGa1_xN材料的禁带宽度随In组分(物质量的占比)的变化而变化，从InN的[0073]第一量子阱层131可以为单量子阱结构(SQW)或多量子阱结构(MQW)。多量子阱结[0074]第二量子阱层132包括第二势阱层132b，以及设置在第一势阱层131b两侧的第二[0075]第二量子阱层132可以为单量子阱结构(SQW)或多量子阱结构(MQW)。多量子阱结[0076]本实施例中，第二量子阱层132中的In元素的物质量的占比可以大于第一量子阱层131中的In元素的物质量的占比，以使第一发光区13a的发光波长大于第二发光区13b的垒层132a/第二势阱层132b的厚度可以在微米量级，位于V形坑侧壁的第二势垒层132a/第[0078]位于V形坑侧壁的第一量子阱层131的厚度小于位于顶壁的第一量子阱层131的厚长小于位于第二发光区13b的第一量子阱层131的[0081]本发明第一实施例还提供了图1中的多波长LED结构的制作方法。图2是制作方法[0087]应力释放层12的外延生长工艺可以包括：原子层沉积法(ALD，Atomiclayer法(MBE，MolecularBeamEpitaxy)、或等离子体增强化学气相沉积法(PECVD，PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition)、或低压化学蒸发沉积法(LPCVD，LowPressure于V形坑侧壁的第一量子阱层131或第二量子阱层132为[0091]第一量子阱层131包括第一势垒层131a与第一势阱层131b。第一势垒层131a与第一势阱层131b可以为交替分布的堆叠结构。第一势垒层131a的禁带宽度大于第一势阱层131b的禁带宽度。例如，第一势垒层131a的材料为InxGa1_xN，第一势阱层131b的材料为[0092]第一量子阱层131可以为单量子阱结构(SQW)或多量子阱结构(MQW)。多量子阱结[0093]第二量子阱层132包括第二势垒层132a与第二势阱层132b。第二势垒层132a与第二势阱层132b可以为交替分布的堆叠结构。第二势垒层132a的禁带宽度大于第二势阱层132b的禁带宽度。例如，第二势垒层132a的材料为InsGa1_sN，第二势阱层132b的材料为[0094]第二量子阱层132可以为单量子阱结构(SQW)或多量子阱结构(MQW)。多量子阱结[0095]本实施例中，第二量子阱层132中的In元素的物质量的占比可以大于第一量子阱层131中的In元素的物质量的占比，以使第一发光区13a的发光波长大于第二发光区13b的[0096]第一量子阱层131与第二量子阱层132的外延生长工艺可以参考应力释放层12的[0097]本实施例中，第二量子阱层132中的In元素的物质量的占比可以大于第一量子阱层131中的In元素的物质量的占比，以使第一发光区13a的发光波长大于第二发光区13b的层14与第一半导体层11的电子空穴对经V形坑12a的侧壁复合在第三发光区13c，对应第三层132中的In元素的物质量的占比可以小于第一量子阱层131中的In元素的物质量的占比，以使第一发光区13a的发光波长小于第二发光区1施例二的多波长LED结构2及其制作方法与实施例一的多波长LED结构1及其制作方法大致施例三的多波长LED结构3及其制作方法与实施例一的多波长LED结构1及其制作方法大致在邻接第二量子阱层132的第一势垒层131a与第一势阱层131b之间，第一防湮灭层131c的[0107]图7是图6中的一种第一量子阱层的能级图。图8是未设置第一防湮灭层的第一量第一势垒层131a至第一势阱层131b，第一防湮灭层131c的Al的物质的量的占比阶梯增大。[0112]图10是本发明第五实施例的多波长LED结构的局部区域的截面结构示意图。图11[0113]第一间隔层131d的材料可以为AlGaN。位于顶壁的第一间隔层131d的厚度可以在[0114]图12是本发明第六实施例的多波长LED结构的局部区域的截面结构示意图。参照[0119]图13是本发明第七实施例的多波长LED结构的局部区域的截面结构示意图。参照[0120]第二间隔层132d的材料可以为AlGaN。位于顶壁的第二间隔层132d的厚度可以在实施例八的多波长LED结构8及其制作方法与实施例一至七的多波