[发明专利]一种LED外延片及其制备方法

权利要求书

1.一种LED外延片，其特征在于，包括依次层叠的衬底层、第一半导体层、插入层、发光层和第二半导体层，所述插入层为Ge掺杂GaN层。

2.根据权利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述Ge掺杂GaN层中Ge的掺杂浓度为n，其中，2E+16 CM^-3<n<3E+19 CM^-3。

3.根据权利要求2所述的LED外延片，其特征在于，所述Ge掺杂GaN层中Ge的掺杂浓度为n，其中，5E+18 CM^-3<n<2E+19 CM^-3。

4.根据权利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述Ge掺杂GaN层的厚度为h，其中，0<h<100nm。

5.根据权利要求4所述的LED外延片，其特征在于，所述Ge掺杂GaN层的厚度为h，其中，5 nm <h<20 nm。

6.根据权利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述第一半导体层为n型氮化镓层，第二半导体层为p型氮化镓层。

7.根据权利要求6所述的LED外延片，其特征在于，所述n型氮化镓层为Si掺杂GaN层，所述Si掺杂GaN层的厚度为1~2um。

8.根据权利要求7所述的LED外延片，其特征在于，所述Si掺杂GaN层包括依次层叠的第一子层、第二子层、第三子层和第四子层；所述第一子层的厚度为100~400nm，所述第一子层的Si的掺杂浓度为1E+18~6E+18 CM^-3；所述第二子层的厚度为400~800nm，所述第二子层的Si的掺杂浓度为5E+18~1E+19 CM^-3；所述第三子层的厚度为100~400nm，所述第三子层的Si的掺杂浓度为1E+18~6E+18 CM^-3；所述第四子层的厚度为100~400nm，所述第四子层的Si的掺杂浓度为1E+17~1E+18 CM^-3。

9.根据权利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述衬底层和第一半导体层之间还层叠有缓冲层和本征氮化镓层，所述缓冲层与衬底层接触，所述本征氮化镓层与第一半导体层接触。

10.根据权利要求9所述的LED外延片，其特征在于，所述缓冲层为GaN层，所述本征氮化镓层的厚度为1.5~3μｍ。

11.根据权利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述发光层和第二半导体层之间还设有阻挡层，所述阻挡层的厚度为20~100nm。

12.根据权利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述发光层包括依次层叠的多个InGaN/GaN单元层，所述InGaN/GaN单元层为依次层叠的InGaN层和GaN层。

13.根据权利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述InGaN/GaN单元层的个数为5~15个，InGaN/GaN单元层中的InGaN层的厚度为1~4nm，InGaN/GaN单元层中的GaN层的厚度为6~15nm。

14.一种如权利要求1所述的LED外延片的制备方法，其特征在于，包括：在衬底层上顺序生长第一半导体层、插入层、发光层和第二半导体层，其中，生长插入层的步骤包括采用气相外延生长法在第一半导体层上生长Ge掺杂GaN层，其中，生长所用镓源为三甲基镓、生长所用氮源为氨气，生长所用掺杂源为GeH₄。

15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，生长Ge掺杂GaN层的生长温度为900~1100℃。

16.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，GeH₄的流量为1~10sccm；三甲基镓的流量为150~300sccm；氨气的流量为20000~30000sccm。

17.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，生长Ge掺杂GaN层的时长为10~100秒。