[发明专利]一种LED外延片及其外延生长方法

权利要求书

1.一种LED外延片，其结构自下而上依次为蓝宝石衬底、低温氮化镓基缓冲层、非掺杂氮化镓层、n型氮化镓层、多量子阱层、p型氮化镓层、p型铝镓氮层、粗化的p型氮化镓层和高掺杂的p型GaN基电极接触层，其特征在于所述LED外延片还包含扩展电流层，所述扩展电流层嵌入在p型氮化镓层、p型铝镓氮层或者粗化的p型氮化镓层中；

其中所述扩展电流层为1～10个循环周期的p型InGaN/p型GaN，或者为1～10个循环周期的p型AlInGaN/p型GaN；

所述扩展电流层总生长厚度为5～100nm，所述扩展电流层中的p型InGaN或者p型AlInGaN的厚度为2.5～50nm。

2.根据权利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述扩展电流层嵌入在p型氮化镓层或者p型铝镓氮层中，所述扩展电流层为1～10个循环周期的p型InGaN/p型GaN。

3.根据权利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述扩展电流层嵌入在粗化的p型氮化镓层中，其中所述扩展电流层为1～10个循环周期的p型AlInGaN/p型GaN。

4.根据权利要求1或2所述的LED外延片的外延生长方法，采用金属有机化合物化学气相沉积方法，其生长步骤依次为：

(1)在1000～1300℃下在H₂环境中高温净化蓝宝石衬底5～10分钟；

(2)降温至450～550℃生长20～40nm厚度的低温氮化镓基缓冲层；

(3)升温至1050～1200℃生长1～3μm厚度的非掺杂氮化镓；

(4)同样的温度下，再生长1～3μm厚度的n型氮化镓层；

(5)降温至700～900℃，生长5～10个周期的InGaN/GaN的多量子阱层；

(6)升温至700～1200℃，生长总厚度为10～100nm的p型氮化镓层；

(7)同样的温度下，生长总厚度为10～100nm的p型铝镓氮层；

(8)升温至700～1200℃，生长总厚度为100～300nm的粗化的p型氮化镓；

(9)同样的温度下，生长10～30nm厚度的高掺杂的p型的GaN基电极接触层。

其特征在于，在所述的步骤(6)中，先生长第一层p型氮化镓层，再生长扩展电流层，最后再生长第二层p型氮化镓层，所述扩展电流层为p型InGaN/p型GaN，总生长厚度为5～100nm，p型InGaN的厚度为2.5～50nm。

5.根据权利要求4所述的LED外延片的外延生长方法，其特征在于，在所述的步骤(8)中，先生长第一层粗化p型氮化镓层，再生长扩展电流层，最后再生长第二层粗化p型氮化镓层，所述扩展电流层为p型InGaN/p型GaN，总生长厚度为5～100nm，p型InGaN的厚度为2.5～50nm。

6.根据权利要求1或3所述的LED外延片的外延生长方法，采用金属有机化合物化学气相沉积方法，其生长步骤依次为：

(1)在1000～1300℃下在H₂环境中高温净化蓝宝石衬底5～10分钟；

(2)降温至450～550℃生长20～40nm厚度的低温氮化镓基缓冲层；

(3)升温至1050～1200℃生长1～3μm厚度的非掺杂氮化镓；

(4)同样的温度下，再生长1～3μm厚度的n型氮化镓层；

(5)降温至700～900℃，生长5～10个周期的InGaN/GaN的多量子阱层；

(6)升温至700～1200℃，生长总厚度为10～100nm的p型氮化镓层；

(7)同样的温度下，生长总厚度为10～100nm的p型铝镓氮层；

(8)升温至700～1200℃，生长总厚度为100～300nm的粗化的p型氮化镓；

(9)同样的温度下，生长10～30nm厚度的高掺杂的p型的GaN基电极接触层。

其特征在于，在所述的步骤(7)中，先生长第一层p型铝镓氮层，再生长扩展电流层，最后再生长第二层p型铝镓氮层，所述扩展电流层为p型AlInGaN/p型GaN，总生长厚度为5～100nm，p型AlInGaN的厚度为2.5～50nm。