[发明专利]一种GaN基发光二极管外延片及其制备方法

权利要求书

1.一种GaN基发光二极管外延片，包括：衬底、GaN缓冲层、GaN非掺杂层、N型掺杂GaN层、浅阱层、多量子阱层、低温P型GaN层、电子阻挡层、高温P型GaN层、以及P型接触层，其特征在于，

所述浅阱层包括顺次层叠在所述N型掺杂GaN层上的第一段和第二段，所述第一段为高温GaN层和低温GaN层交叠生长的周期性结构，所述第二段为InGaN势阱层和GaN势垒层交叠生长的周期性结构，所述第一段中一高温GaN层与所述N型掺杂GaN层接触，所述第一段中一低温GaN层与所述第二段中一InGaN势阱层接触，所述第二段中一GaN势垒层与所述多量子阱层接触，

所述InGaN势阱层为In_xGa_1-xN层，0<x<0.1，

所述多量子阱层包括若干层叠的量子阱垒层，所述量子阱垒层包括InGaN阱层和GaN垒层，所述InGaN阱层为In_yGa_1-yN层，0.2<y<0.5。

2.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于，所述高温GaN层和所述低温GaN层均为n型掺杂，所述低温GaN层的掺杂浓度是所述高温GaN层的掺杂浓度的15％～30％。

3.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于，所述高温GaN层和所述低温GaN层的厚度均为20～50nm，所述高温GaN层和所述低温GaN层交叠生长的周期数量为1～30。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的外延片，其特征在于，所述InGaN势阱层的厚度为1～4nm，所述GaN势垒层的厚度为10～30nm，所述InGaN势阱层和所述GaN势垒层交叠生长的周期数量为5～20。

5.一种GaN基发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

提供衬底；

在所述衬底上顺次沉积GaN缓冲层、GaN非掺杂层和N型掺杂GaN层；

在所述N型掺杂GaN层上沉积浅阱层，所述浅阱层包括顺次沉积在所述N型掺杂GaN层上的第一段和第二段，所述第一段为高温GaN层和低温GaN层交叠生长的周期性结构，所述第二段为InGaN势阱层和GaN势垒层交叠生长的周期性结构，所述第一段中一高温GaN层与所述N型掺杂GaN层接触，所述第一段中一低温GaN层与所述第二段中一InGaN势阱层接触，所述第二段中一GaN势垒层与多量子阱层接触，所述InGaN势阱层为In_xGa_1-xN层，0<x<0.1；

在所述浅阱层上沉积所述多量子阱层、低温P型GaN层、电子阻挡层、高温P型GaN层、以及P型接触层，所述多量子阱层包括若干层叠的量子阱垒层，所述量子阱垒层包括InGaN阱层和GaN垒层，所述InGaN阱层为In_yGa_1-yN层，0.2<y<0.5。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在所述N型掺杂GaN层上沉积浅阱层，包括：

在所述N型掺杂GaN层上沉积所述第一段，所述第一段中所述高温GaN层的生长温度为850～1000℃，所述低温GaN层的生长温度为700～840℃，所述高温GaN层和所述低温GaN层的生长压力均为100～500Torr；

在所述第一段上沉积所述第二段。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述高温GaN层和所述低温GaN层均为n型掺杂，所述低温GaN层的掺杂浓度是所述高温GaN层的掺杂浓度的15％～30％。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述高温GaN层和所述低温GaN层的厚度均为20～50nm，所述高温GaN层和所述低温GaN层交叠生长的周期数量为1～30。

9.根据权利要求5-8中任一项所述的方法，其特征在于，

所述第二段中所述InGaN势阱层的生长温度为750-850℃，

所述GaN势垒层的生长温度为850-1000℃，

所述InGaN势阱层和所述GaN势垒层的生长压力均为100～500Torr。