[发明专利]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外延结构包括从下至上依次包括：位于衬底上的底部缓冲层、腐蚀截止层、第一型半导体层、有源层以及第二型半导体层，其中，所述第一型半导体层从下至上依次包括第一型窗口层和第一型限制层，所述第一型窗口层的材质为AlGaAs，并且为Al组分渐变的结构层，所述第一型窗口层的厚度为1.5μm～8μm。

2.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述第一型窗口层包括第一结构层组成的单层结构或多周期结构，周期数k的范围为2至30。

3.根据权利要求2所述的LED外延结构，其特征在于，所述第一结构层为Al_xGa_1-xAs，且x的范围为0.05≤x≤0.30。

4.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述第一型窗口层包括第一结构层和第二结构层组成的两层结构或第一结构层和第二结构层交替堆叠组成的多周期结构，周期数k的范围为2至30。

5.根据权利要求4所述的LED外延结构，其特征在于，所述第一结构层为Al_aGa_1-aAs，所述第二结构层为Al_mGa_1-mAs，且0.05≤m≤0.30；0.05≤a≤0.30。

6.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述第一型窗口层中Al组分的渐变方式包括线性渐变、非线性渐变、阶梯式变化方式中的一种或任意组合。

7.根据权利要求6所述的LED外延结构，其特征在于，所述线性渐变中Al组分的渐变方式为从所述第一型窗口层指向所述第一型限制层方向从大到小线性渐变或从小到大线性渐变。

8.根据权利要求5所述的LED外延结构，其特征在于，同一周期中，所述第一结构层与所述第二结构层中Al组分a和Al组分m中的最大值和最小值的差值大于0.15。

9.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述第一型窗口层中掺杂Si，且Si的掺杂浓度为0.7E18～5E18cm^-3。

10.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述第一型半导体层还包括第一型欧姆接触层，且所述第一型欧姆接触层位于所述腐蚀截止层与所述第一型窗口层之间。

11.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述第二型半导体层从下至上依次包括：第二型限制层、第二型窗口层以及第二型欧姆接触层。

12.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述第一型半导体层为N型半导体层，所述第二型半导体层为P型半导体层。

13.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述衬底包括GaAs衬底或Si衬底。

14.一种LED外延结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一衬底；

在所述衬底上依次生长底部缓冲层、腐蚀截止层和第一型半导体层，其中，所述第一型半导体层从下至上依次包括第一型窗口层和第一型限制层，所述第一型窗口层的材质为AlGaAs，并且为Al组分渐变的结构层，所述第一型窗口层的厚度为1.5μm～8μm；

在所述第一型半导体层上依次生长有源层以及第二型半导体层。

15.根据权利要求14所述的LED外延结构的制备方法，其特征在于，所述第一型窗口层包括第一结构层组成的单层结构或多周期结构，周期数k的范围为2至30。