[发明专利]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，其特征在于，所述GaN基发光二极管外延片包括：

衬底、在所述衬底上顺次沉积的牺牲层、金属膜层、缓冲层、未掺杂GaN层、N型掺杂GaN层、多量子阱层、电子阻挡层、以及P型掺杂GaN层，所述牺牲层为石墨烯层或者GaTe层，所述金属膜层包括若干位于所述牺牲层上的金属岛、且各个所述金属岛均与所述牺牲层接触，包围所述金属岛的横截面、且面积最小的圆的直径为500～1500nm，相邻所述金属岛之间存在间隙。

2.根据权利要求1所述的GaN基发光二极管外延片，其特征在于，所述发光二极管外延片还包括金属纳米粒子层，所述金属纳米粒子层位于所述金属膜层与所述缓冲层之间，所述金属纳米粒子层包括若干位于所述牺牲层和所述金属膜层上的金属纳米粒子、且各个所述金属纳米粒子与所述牺牲层或者所述金属膜层接触，所述金属纳米粒子的直径为1～20nm，相邻所述金属纳米粒子之间存在间隙。

3.根据权利要求1或2所述的GaN基发光二极管外延片，其特征在于，所述牺牲层的厚度为1～10nm。

4.根据权利要求3所述的GaN基发光二极管外延片，其特征在于，相邻所述金属岛之间的距离为10～100nm，所述金属岛的高度为500～1500nm。

5.根据权利要求4所述的GaN基发光二极管外延片，其特征在于，所述金属膜层为Ag膜层、Au膜层、In膜层和Al膜层中的任何一种。

6.根据权利要求5所述的GaN基发光二极管外延片，其特征在于，所述缓冲层为AlN层，所述缓冲层的厚度为10～50nm。

7.一种GaN基发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述GaN基发光二极管外延片的制备方法包括：

提供衬底；

在所述衬底上沉积牺牲层，所述牺牲层为石墨烯层或者GaTe层；

在所述牺牲层上沉积金属膜层，所述金属膜层包括若干位于所述牺牲层上的金属岛、且各个所述金属岛均与所述GaTe层接触，包围所述金属岛的横截面、且面积最小的圆的直径为500～1500nm，相邻所述金属岛之间存在间隙；

在所述金属膜层上顺次沉积缓冲层、未掺杂GaN层、N型掺杂GaN层、多量子阱层、电子阻挡层、以及P型掺杂GaN层。

8.根据权利要求7所述的GaN基发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述发光二极管外延片还包括金属纳米粒子层，所述金属纳米粒子层位于所述金属膜层与所述缓冲层之间，所述在所述金属膜层上顺次沉积缓冲层，包括：

在所述金属膜层上沉积所述金属纳米粒子层，所述金属纳米粒子层包括若干位于所述牺牲层和所述金属膜层上的金属纳米粒子、且各个所述金属纳米粒子与所述牺牲层或者所述金属膜层接触，所述金属纳米粒子的直径为1～20nm，相邻所述金属纳米粒子之间存在间隙；

在所述金属纳米粒子层上沉积所述缓冲层。

9.根据权利要求7或8所述的GaN基发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述在所述衬底上沉积牺牲层，包括：

通过化学气相沉淀方法生长所述牺牲层，所述牺牲层的生长温度为800～1600℃。

10.根据权利要求9所述的GaN基发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述在所述牺牲层上沉积金属膜层，包括：

通过磁控溅射方法生长金属薄膜，所述金属薄膜的生长温度为100～300℃，所述金属薄膜的生长压力为1～5Pa，所述金属薄膜的溅射功率为10～50W；

对所述金属薄膜进行退火处理，以形成所述金属膜层。