[发明专利]一种GaN基LED外延结构及其制备方法

权利要求书

1.一种GaN 基LED 外延结构，其特征在于，所述GaN 基LED 外延结构依次包括：

衬底；

位于衬底上的氮化物缓冲层；

位于氮化物缓冲层上的N 型GaN 层；

位于N 型GaN 层上的多量子阱层，所述多量子阱层包括若干组量子阱层，每组量子阱层依次包括InxGa(1-x)N 势阱层、AlN/GaN 超晶格结构层、和GaN 势垒层；

位于多量子阱层上的P 型GaN 层;

所述AlN/GaN 超晶格结构层中，AlN 层与GaN 层的层数分别为1 ～ 10 层，每个AlN 层的厚度为1 ～ 20A，每个GaN 层的厚度为1 ～ 20A，所述In xGa(1-x)N 势阱层中x 的取值为5％～ 30％，InxGa(1-x)N 势阱层的厚度为2nm ～ 5nm。

2.根据权利要求1 所述的GaN 基LED 外延结构，其特征在于，所述多量子阱层包括3 ～20 组量子阱层。

3.根据权利要求1 所述的GaN 基LED 外延结构，其特征在于，所述氮化物缓冲层为GaN缓冲层或AlN 缓冲层。

4.根据权利要求1 所述的GaN 基LED 外延结构，其特征在于，所述AlN/GaN 超晶格结构层为由AlN 层与GaN 层交替堆叠组成的超晶格结构、或GaN 层与AlN 层交替堆叠组成的超晶格结构。

5.一种GaN 基LED 外延结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

S1、提供一衬底；

S2、在衬底上生长氮化物缓冲层；

S3、在氮化物缓冲层上生长N 型GaN 层；

S4、在N 型GaN 层上生长多量子阱层，所述多量子阱层包括若干组量子阱层，每组量子阱层依次包括InxGa(1-x)N 势阱层、AlN/GaN 超晶格结构层、和GaN 势垒层，所述AlN/GaN 超晶格结构层中，AlN 层与GaN 层的层数分别为1 ～ 10 层，每个AlN 层的厚度为1 ～ 20A，每个GaN 层的厚度为1 ～ 20A，所述In xGa(1-x)N 势阱层中x 的取值为5％～ 30％，InxGa(1-x)N 势阱层的厚度为2nm ～ 5nm；

S5、在多量子阱层上生长P 型GaN 层。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述氮化物缓冲层为GaN 缓冲层，所述步骤S2 具体为：

控制温度在450℃～ 650℃之间，生长厚度为5nm ～ 35nm 的低温GaN 缓冲层；

控制温度在1000℃～ 1200℃之间，生长厚度为0.5um ～ 4um 的高温GaN 缓冲层。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S4 中，In xGa(1-x)N 势阱层的生长温度在680℃～ 800℃之间，AlN/GaN 超晶格结构层的生长温度在680℃～ 800℃之间，GaN 势垒层的生长温度在750℃～ 950℃之间。