[发明专利]一种AlGaN基紫外LED外延片及其制备方法

权利要求书

1.一种AlGaN基紫外LED外延片，其特征在于，所述AlGaN基紫外LED外延片由底向上依次包括：衬底、缓冲层、N型铝镓氮层、多量子阱层、电子阻挡层、P型铝镓氮层和P型氮化镓层；

所述电子阻挡层由底向上依次包括第一层、第二层和第三层；所述第一层和所述第三层均为Al_xGa_1-xN层，其中第一铝组分含量x是固定的；所述第二层为Al_yGa_1-yN层，其中第二铝组分含量y是逐渐变化的，y的初始值为x，且y由x逐渐降低；所述第一层的厚度均小于所述第二层的厚度和所述第三层的厚度；所述第二铝组分含量y由x逐渐降低到0.05；所述第一铝组分含量x的取值范围为0.2x0.8；所述第一层的厚度为2-5nm；所述第二层的厚度为10-20nm；所述第三层的厚度为10-20nm；所述多量子阱层包括量子垒层和量子阱层；所述量子垒层为Al_aGa_1-aN，其中第三铝组分含量a的取值范围为0ax；所述量子阱层为Al_bGa_1-bN，其中第四铝组分含量b的取值范围为0≤ba。

2.根据权利要求1所述的一种AlGaN基紫外LED外延片，其特征在于，所述电子阻挡层的厚度为15-45nm。

3.根据权利要求1所述的一种AlGaN基紫外LED外延片，其特征在于，所述电子阻挡层中掺杂有镁元素。

4.根据权利要求3所述的一种AlGaN基紫外LED外延片，其特征在于，所述电子阻挡层中镁元素的掺杂浓度为1×10¹⁷-5×10¹⁷cm^-3。

5.根据权利要求1所述的一种AlGaN基紫外LED外延片，其特征在于，所述缓冲层中不掺杂氮化铝。

6.一种如权利要求1-5中任意一项所述的AlGaN基紫外LED外延片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

将蓝宝石衬底放置在金属有机化合物化学气相沉积外延反应室中，设置氢气环境且温度为1280℃，烘焙处理所述衬底5分钟；

设置氢气环境且温度为550℃，在所述衬底上生长一层缓冲层；

设置氢气环境且温度为1000℃-1200℃，在所述缓冲层上生长N型铝镓氮层，所述N型铝镓氮层中电子掺杂浓度为5×10¹⁸cm^-3；

设置氮气环境且温度为1000℃，在所述N型铝镓氮层上生长6周期的所述多量子阱层，其中量子垒层为9nm，量子阱层为3nm；

设置氮气环境且温度为1000℃-1200℃，在所述多量子阱层上生长第一层；所述第一层为Al_xGa_1-xN层，第一铝组分含量x的取值范围为0.2x0.8，所述第一层的厚度为2-5nm；

设置氮气环境且温度为1000℃-1200℃，在所述第一层上生长第二层，所述第二层为Al_yGa_1-yN层，其中第二铝组分含量y是逐渐变化的，y的初始值为x，且y由x逐渐降低到0.05，所述第二层的厚度为10-20nm；

设置氮气环境且温度为1000℃-1200℃，在所述第二层上生长第三层，所述第三层为Al_xGa_1-xN层，所述第三层的厚度为10-20nm；

设置氮气环境且温度为1000℃-1200℃，在所述第三层上生长P型铝镓氮层，所述P型铝镓氮层的厚度为100nm，所述P型铝镓氮层中空穴浓度为1.0×10¹⁷-2.0×10¹⁷cm^-3；

设置氢气环境且温度为900℃-1000℃，在所述P型铝镓氮层上生长P型氮化镓层，所述P型氮化镓层的厚度为10nm，所述P型氮化镓层中空穴浓度为1.0×10¹⁸-2.0×10¹⁸cm^-3。