[发明专利]基于AlN衬底的LED外延结构及生长方法和LED

权利要求书

1.一种基于AlN衬底的LED外延结构，所述AlN衬底包括基底和位于所述基底上的AlN层，所述LED外延结构包括位于所述AlN层上、且依次生长的N型GaN层、有源区和P型GaN层，其特征在于，所述LED外延结构还包括：

位于所述AlN层与所述N型GaN层之间的缓冲层，所述缓冲层包括生长于所述AlN层背离所述基底一侧表面上、且厚度小于所述AlN层的AlN过渡层。

2.根据权利要求1所述的基于AlN衬底的LED外延结构，其特征在于，所述缓冲层还包括：

生长于所述AlN过渡层背离所述基底一侧表面上的均匀化层，所述均匀化层为AlxGa1-xN层、GaN层、AlGaInN层和AlInN层中一种或任意两种组成的周期性叠层。

3.根据权利要求2所述的基于AlN衬底的LED外延结构，其特征在于，所述缓冲层还包括：

生长于所述均匀化层背离所述基底一侧表面上的高压低温GaN层；

及，生长于所述高压低温GaN层背离所述基底一侧表面上的低压高温GaN层，所述低压高温GaN层的生长压力小于所述高压低温GaN层的生长压力，且所述低压高温GaN层的生长温度大于所述高压低温GaN层的生长温度。

4.根据权利要求1所述的基于AlN衬底的LED外延结构，其特征在于，所述AlN过渡层的厚度范围为0.5纳米-25纳米，包括端点值。

5.根据权利要求2所述的基于AlN衬底的LED外延结构，其特征在于，所述均匀化层为AlxGa1-xN层，其中，所述AlxGa1-xN层的厚度范围为5纳米-150nm，包括端点值，x大于0且小于1。

6.根据权利要求3所述的基于AlN衬底的LED外延结构，其特征在于，所述高压低温GaN层的厚度范围为5纳米-150纳米，包括端点值；

及，所述低压高温GaN层的厚度范围为5纳米-150纳米，包括端点值。

7.一种基于AlN衬底的LED外延结构的生长方法，所述AlN衬底包括基底和位于所述基底上的AlN层，所述LED外延结构包括位于所述AlN层上、且依次生长的N型GaN层、有源区和P型GaN层，其特征在于，在生长所述N型GaN层前，所述生长方法还包括：

在所述AlN层背离所述基底一侧表面上生长缓冲层，其中，所述缓冲层位于所述AlN层与所述N型GaN层之间，且所述缓冲层包括生长于所述AlN层背离所述基底一侧表面上、且厚度小于所述AlN层的AlN过渡层。

8.根据权利要求7所述的基于AlN衬底的LED外延结构的生长方法，其特征在于，所述缓冲层的生长还包括：

在所述AlN过渡层背离所述基底一侧表面上生长均匀化层，所述均匀化层为AlxGa1-xN层、GaN层、AlGaInN层和AlInN层中一种或任意两种组成的周期性叠层。

9.根据权利要求8所述的基于AlN衬底的LED外延结构的生长方法，其特征在于，所述缓冲层的生长还包括：

在所述均匀化层背离所述基底一侧表面上生长高压低温GaN层；

及，在所述高压低温GaN层背离所述基底一侧表面上生长低压高温GaN层，所述低压高温GaN层的生长压力小于所述高压低温GaN层的生长压力，且所述低压高温GaN层的生长温度大于所述高压低温GaN层的生长温度。

10.根据权利要求7所述的基于AlN衬底的LED外延结构的生长方法，其特征在于，生长所述AlN过渡层时的生长温度为600摄氏度-850摄氏度，包括端点值；

及，生长压力为75mbar-200mbar，包括端点值。