[发明专利]一种LED外延结构及其制备方法

权利要求书

1.一种LED外延结构，其特征在于，所述LED外延结构包括：

衬底；

位于所述衬底上的半导体外延层，包括AlN层、N型AlGaN层、电流扩展层、量子阱有源层、电子阻挡层、P型AlGaN空穴注入层、P型GaN接触层；

所述N型AlGaN层与电流扩展层之间还设置有用于对来源于n型AlGaN层的电子进行减速的电子减速层，且所述电子减速层为Al_xGa_1-xN材料，其中40％＜x＜100％，且所述电子减速层的Al组分总量大于所述N型AlGaN层的Al组分总量，其厚度为1nm～200nm。

2.如权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述Al_xGa_1-xN材料，其Al组分由e线性渐变至f，e和f满足40％＜e＜f＜100％。

3.如权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述Al_xGa_1-xN材料为Al_cGa_1-cN/Al_dGa_1-dN超晶格结构，其中c和d分别满足40％＜c＜100％，40％＜d＜100％；Al_cGa_1-cN中的Al组分由e线性渐变至f，e和f满足40％＜e＜f＜d＜100％；Al_dGa_1-dN中的Al组分由g线性渐变至h，g和h满足40％＜c＜h＜g＜100％。

4.如权利要求3所述的LED外延结构，其特征在于，所述的e、f、g及h，满足40％＜e＜f＜h＜g＜100％。

5.如权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述电子减速层的Al_xGa_1-xN材料中N型掺杂剂为Si。

6.如权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，P型AlGaN空穴注入层为Al_pGa_1-pN材料，其组分满足0％＜p＜100％，厚度为1nm～600nm。

7.一种如权利要求1-6任一所述的LED外延结构的制备方法，其特征在于，其具体包括如下步骤：

步骤1、在衬底上外延生长AlN层，所述AlN层包括AlN低温缓冲层和AlN本征层；

步骤2、在AlN层上外延生长N型AlGaN层；

步骤3、在N型AlGaN层上外延生长电子减速层；

步骤4、在所述电子减速层上依次外延生长电流扩展层、量子阱有源层、电子阻挡层、P型AlGaN空穴注入层、以及P型GaN接触层。

8.如权利要求7所述的LED外延结构的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，先在衬底上在400℃～800℃下生长AlN低温缓冲层，其厚度为10nm～50nm；然后升温至1200℃～1400℃，生长AlN本征层，其厚度为500nm～4000nm。

9.如权利要求7所述的LED外延结构的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，先降温至800℃～1200℃，再生长N型AlGaN层，N型AlGaN层的Al组分为20％～90％，厚度为500nm～4000nm。