[发明专利]一种发光二极管的外延片及其制备方法

权利要求书

1.一种发光二极管的外延片，所述外延片包括衬底、以及依次层叠在所述衬底上的缓冲层、非掺杂氮化镓层、N型氮化镓层、应力释放层、有源层、P型电子阻挡层、P型氮化镓层，所述有源层包括多个量子阱子层和多个量子垒子层，所述多个量子阱子层和所述多个量子垒子层交替层叠设置，所述多个量子阱子层均为铟镓氮层，其特征在于，所述多个量子垒子层沿所述外延片的层叠方向依次属于第一量子垒、第二量子垒、第三量子垒；属于第一量子垒的每个所述量子垒子层为掺有Si的铝镓氮层、或者掺有Si的氮化镓层，属于第二量子垒的每个所述量子垒子层为掺有Si的铝镓氮层、或者掺有Si的氮化镓层、或者未掺杂的铝镓氮层、或者未掺杂的氮化镓层，属于第三量子垒的每个所述量子垒子层由未掺杂的铝镓氮层和未掺杂的铟镓氮层组成，属于第一量子垒的每个所述量子垒子层中Si的掺杂浓度大于属于第二量子垒的每个所述量子垒子层中Si的掺杂浓度；属于第一量子垒的每个所述量子垒子层的厚度小于属于第二量子垒的所有所述量子垒子层的厚度，属于第二量子垒的每个所述量子垒子层的厚度小于属于第三量子垒的每个所述量子垒子层的厚度。

2.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于，属于第二量子垒的所有所述量子垒子层分成掺有Si的部分和未掺杂的部分，沿所述外延片的层叠方向，属于第二量子垒子层的每个所述量子垒子层中所述掺有Si的部分位于对应所述量子垒子层的所述未掺杂的部分的中间。

3.根据权利要求2所述的外延片，其特征在于，属于第二量子垒子层的每个所述量子垒子层中所述掺有Si的部分中Si的掺杂浓度沿所述外延片的层叠方向先线性增大再线性减小。

4.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于，属于第一量子垒的每个所述量子垒子层中Si的掺杂浓度为2×10¹⁸～4×10¹⁸cm^-3。

5.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于，所述量子垒子层的层数为6～18层。

6.根据权利要求5所述的外延片，其特征在于，属于第一量子垒的所有所述量子垒子层的层数为2～4层。

7.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于，所述外延片还包括设置在所述N型氮化镓层和所述应力释放层之间的N型铝镓氮层。

8.一种发光二极管的外延片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上依次生长缓冲层、非掺杂氮化镓层、N型氮化镓层、应力释放层、有源层、P型电子阻挡层、P型氮化镓层；

其中，所述有源层包括多个量子阱子层和多个量子垒子层，所述多个量子阱子层和所述多个量子垒子层交替层叠设置，所述多个量子阱子层均为铟镓氮层，所述多个量子垒子层沿所述外延片的层叠方向依次属于第一量子垒、第二量子垒、第三量子垒；属于第一量子垒的每个所述量子垒子层为掺有Si的铝镓氮层、或者掺有Si的氮化镓层，属于第二量子垒的每个所述量子垒子层为掺有Si的铝镓氮层、或者掺有Si的氮化镓层、或者未掺杂的铝镓氮层、或者未掺杂的氮化镓层，属于第三量子垒的每个所述量子垒子层由未掺杂的铝镓氮层和未掺杂的铟镓氮层组成，属于第一量子垒的每个所述量子垒子层中Si的掺杂浓度大于属于第二量子垒的每个所述量子垒子层中Si的掺杂浓度；属于第一量子垒的每个所述量子垒子层的厚度小于属于第二量子垒的所有所述量子垒子层的厚度，属于第二量子垒的每个所述量子垒子层的厚度小于属于第三量子垒的每个所述量子垒子层的厚度。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：

在所述N型氮化镓层和所述应力释放层之间生长N型铝镓氮层。