[发明专利]一种半导体外延结构及其制作方法、LED芯片

权利要求书

1.一种半导体外延结构，其特征在于，包括：

衬底；

在所述衬底表面依次堆叠的N型半导体层、消闸层、有源层、P型半导体层；所述消闸层包括n型掺杂的半导体层。

2.根据权利要求1所述的半导体外延结构，其特征在于，所述消闸层包括非均匀n型掺杂的半导体层。

3.根据权利要求1所述的半导体外延结构，其特征在于，所述消闸层的n型掺杂浓度沿第一方向渐变增加或渐变减小或呈梯度变化；且所述消闸层沿所述第一方向的最高掺杂浓度大于所述N型半导体层的n型掺杂浓度；所述第一方向垂直于所述衬底，并由所述衬底指向所述N型半导体层。

4.根据权利要求1所述的半导体外延结构，其特征在于，在所述消闸层与所述有源层之间设有浅阱层，所述浅阱层包括若干个沿所述第一方向依次堆叠的子浅阱层。

5.根据权利要求4所述的半导体外延结构，其特征在于，各所述子浅阱层的晶格常数沿所述第一方向递增，且邻近所述有源层的子浅阱层的晶格常数低于所述有源层的晶格常数；各所述子浅阱层的能带沿所述第一方向递减，且邻近所述有源层的子浅阱层的能带高于所述有源层的能带。

6.根据权利要求5所述的半导体外延结构，其特征在于，各所述子浅阱层通过交替循环的势垒和势阱构成，且所述消闸层的晶格常数小于沿所述第一方向的第一子浅阱层的势阱的晶格常数，所述消闸层的能带大于沿所述第一方向的第一子浅阱层的势阱的能带。

7.根据权利要求1所述的半导体外延结构，其特征在于，所述消闸层的n型掺杂浓度为1X10¹⁷～1X10²⁰。

8.根据权利要求1所述的半导体外延结构，其特征在于，所述消闸层包括n型掺杂的GaN层或AlGaN层或AlGaInN层或GaInN层或AlInN层。

9.根据权利要求4所述的半导体外延结构，其特征在于，所述子浅阱层的层数为1-20，包括端点值。

10.根据权利要求1所述的半导体外延结构，其特征在于，所述消闸层的厚度不超过100nm。

11.一种半导体外延结构的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括如下步骤：

步骤S01、提供一衬底；

步骤S02、在所述衬底表面依次生长N型半导体层、消闸层、浅阱层、有源层、P型半导体层；所述消闸层包括n型掺杂的半导体层；

进一步地，所述消闸层包括非均匀n型掺杂的半导体层；

其中，所述消闸层的n型掺杂浓度沿第一方向渐变增加或渐变减小或呈梯度变化；且所述消闸层沿所述第一方向的最高掺杂浓度大于所述N型半导体层的n型掺杂浓度；所述第一方向垂直于所述衬底，并由所述衬底指向所述N型半导体层；

所述浅阱层包括若干个沿所述第一方向依次堆叠的子浅阱层，各所述子浅阱层的晶格常数沿所述第一方向递增，且邻近所述有源层的子浅阱层的晶格常数低于所述有源层的晶格常数；各所述子浅阱层的能带沿所述第一方向递减，且邻近所述有源层的子浅阱层的能带高于所述有源层的能带；

且，各所述子浅阱层通过交替循环的势垒和势阱构成，且所述消闸层的晶格常数小于沿所述第一方向的第一子浅阱层的势阱的晶格常数，所述消闸层的能带大于沿所述第一方向的第一子浅阱层的势阱的能带。

12.一种LED芯片，其特征在于，包括；

权利要求1-10任一项所述的半导体外延结构；

N型电极，所述N型电极与所述N型半导体层形成欧姆接触；

P型电极，所述P型电极与所述P型半导体层形成欧姆接触。