[发明专利]一种发光二极管外延片及其制备方法

权利要求书

1.一种发光二极管外延片，所述发光二极管外延片包括衬底以及依次层叠在所述衬底上的缓冲层、N型半导体层、多量子阱层和P型半导体层，所述多量子阱层包括n个量子阱和(n+1)个量子垒，所述n个量子阱和所述(n+1)个量子垒交替层叠设置，其特征在于，每个所述量子垒包括依次层叠的第一子层、第二子层、第三子层、第四子层和第五子层，所述第一子层和所述第五子层为N型掺杂的氮化镓层，所述第二子层和所述第四子层为没有掺杂的氮化镓层，所述第三子层为没有掺杂的氮化铝层；所述(n+1)个量子垒的第一子层中N型掺杂剂的掺杂浓度沿所述发光二极管外延片的层叠方向逐层减少，所述(n+1)个量子垒的第五子层中N型掺杂剂的掺杂浓度沿所述发光二极管外延片的层叠方向逐层减少。

2.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，与同一个所述量子阱相邻的第一子层和第五子层中N型掺杂剂的掺杂浓度相同。

3.根据权利要求2所述的发光二极管外延片，其特征在于，相邻两个所述量子垒的第一子层中N型掺杂剂的掺杂浓度之间的差值相等。

4.根据权利要求2所述的发光二极管外延片，其特征在于，最靠近所述N型半导体层的量子垒的第一子层中N型掺杂剂的掺杂浓度小于或等于所述N型半导体层中N型掺杂剂的掺杂浓度。

5.根据权利要求1～4任一项所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述(n+1)个量子垒的第一子层中电子的浓度为10¹⁷cm^-3～10¹⁹cm^-3，所述(n+1)个量子垒的第二子层中电子的浓度为0，所述(n+1)个量子垒的第三子层中电子的浓度为0，所述(n+1)个量子垒的第四子层中电子的浓度为0，所述(n+1)个量子垒的第五子层中电子的浓度为10¹⁷cm^-3～10¹⁹cm^-3。

6.根据权利要求1～4任一项所述的发光二极管外延片，其特征在于，各个所述第三子层的厚度为各自所在的量子垒的厚度的1/32～1/8。

7.根据权利要求6所述的发光二极管外延片，其特征在于，同一个所述量子垒的第一子层和第五子层的厚度相等，同一个所述量子垒的第二子层和第四子层的厚度相等。

8.一种发光二极管外延片的制备方法，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、N型半导体层、多量子阱层和P型半导体层；

其中，所述多量子阱层包括n个量子阱和(n+1)个量子垒，所述n个量子阱和所述(n+1)个量子垒交替层叠设置；每个所述量子垒包括依次层叠的第一子层、第二子层、第三子层、第四子层和第五子层，所述第一子层和所述第五子层为N型掺杂的氮化镓层，所述第二子层和所述第四子层为没有掺杂的氮化镓层，所述第三子层为没有掺杂的氮化铝层；所述(n+1)个量子垒的第一子层中N型掺杂剂的掺杂浓度沿所述发光二极管外延片的层叠方向逐层减少，所述(n+1)个量子垒的第五子层中N型掺杂剂的掺杂浓度沿所述发光二极管外延片的层叠方向逐层减少。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，生长所述(n+1)个量子垒的第一子层和第五子层时，N型掺杂剂和镓源的流量比为1:36～1:7。

10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，生长所述(n+1)个量子垒的第三子层时，铝源的流量为10sccm～40sccm。