[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GaTe层、金属纳米粒子层、三维形核层、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，所述金属纳米粒子层包括若干位于所述GaTe层上的金属纳米粒子、且各个所述金属纳米粒子均与所述GaTe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。

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膜层，所述金属膜层位于所述GaTe层与所述金属纳米粒子层之间，所述金属膜层包括若干位于所述GaTe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，所述金属纳米粒子位于相邻所述金属岛之间的GaTe层上，所述金属纳米粒子层还包括若干位于所述金属岛上的金属纳米粒子。

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GaTe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，相邻所述金属纳米粒子之间的距离为1～20nm。

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，所述三维形核层为GaN层或者AlN层，所述三维形核层的厚度为100～1000nm。

6.一种GaN基发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

提供衬底；

在所述衬底上沉积GaTe层；

在所述GaTe层上沉积金属纳米粒子层，所述金属纳米粒子层包括若干位于所述GaTe层上的金属纳米粒子、且各个所述金属纳米粒子均与所述GaTe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顺次沉积三维形核层、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。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述在所述衬底上沉积GaTe层，包括：

通过化学气相沉淀方法生长所述GaTe层，所述GaTe层的生长温度为600～1000℃。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述在所述GaTe层上沉积金属纳米粒子层，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，以形成所述金属纳米粒子层。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述对所述金属薄膜进行退火处理，包括：

通过金属有机化合物化学气相沉淀方法对所述金属薄膜进行退火处理，退火温度为400～600℃，退火气氛为Ar。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述在所述GaTe层上沉积金属纳米粒子层，包括：

制备多个所述金属纳米粒子；

将制备得到的多个所述金属纳米粒子涂覆在所述GaTe层上。