[发明专利]一种低应力GaN基发光二极管外延片及其制备方法

权利要求书

1.一种低应力GaN基发光二极管外延片，包括沿指定方向依次设置的n型GaN层、浅发光层、预发光层、多量子阱层发光层、低温p型GaN层、p型AlGaN电子阻挡层和高温p型GaN层，其特征在于：所述n型GaN层与浅发光层之间还设置有n型AlInN前势垒层，所述n型AlInN前势垒层至少用于阻挡电子向所述n型GaN层回流。

2.根据权利要求1所述的低应力GaN基发光二极管外延片，其特征在于：所述AlInN前势垒层内部的掺杂元素含量沿指定方向降低。

3.根据权利要求1所述的低应力GaN基发光二极管外延片，其特征在于：所述n型AlInN前势垒层包括多个第一AlInN层，多个所述的第一AlInN层的掺杂浓度沿指定方向逐层降低；优选的，多个所述的第一AlInN层的掺杂浓度沿指定方向逐层线性降低。

4.根据权利要求3所述的低应力GaN基发光二极管外延片，其特征在于：至少一个所述的第一AlInN层具有第一掺杂浓度且所含的掺杂元素均匀分布；和/或，至少一个所述的第一AlInN层具有第二掺杂浓度且内部的掺杂元素含量沿指定方向线性递减；

所述第一掺杂浓度高于第二掺杂浓度。

5.根据权利要求1所述的低应力GaN基发光二极管外延片，其特征在于：所述浅发光层与预发光层之间还设置有n型AlInN后势垒层，所述n型AlInN后势垒层包括多个第二AlInN层；

和/或，两个所述的第二AlInN层之间还分布有Al_xIn_yGa_1-x-yN应力调控层，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的低应力GaN基发光二极管外延片，其特征在于包括沿指定方向依次设置的衬底、低温GaN缓冲层、高温非掺杂GaN层、n型GaN层、n型AlInN前势垒层、浅发光层、n型AlInN后势垒层、预发光层、多量子阱层发光层、低温p型GaN层、p型AlGaN电子阻挡层和高温p型GaN层。

7.一种低应力GaN基发光二极管外延片的制备方法，其特征在于包括：

在衬底上沿指定方向依次生长形成n型GaN层、n型AlInN前势垒层、浅发光层、预发光层、多量子阱层发光层、低温p型GaN层、p型AlGaN电子阻挡层和高温p型GaN层，使所述n型AlInN前势垒层内部的掺杂元素含量沿指定方向降低。

8.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于还包括：在所述n型GaN层上依次形成多个第一AlInN层，多个所述的第一AlInN层构成所述n型AlInN前势垒层，且多个所述的第一AlInN层的掺杂浓度沿指定方向逐层降低，或者，多个所述的第一AlInN层的掺杂浓度沿指定方向逐层线性降低。

9.根据权利要求8所述制备方法，其特征在于还包括：

在第一温度条件下生长所述n型GaN层；

在第二温度条件下生长所述n型AlInN前势垒层；

其中，所述第一温度高于第二温度。

10.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于还包括：在浅发光层上生长n型AlInN后势垒层，之后在n型AlInN后势垒层上生长形成预发光层；其中，所述n型AlInN后势垒层包括多个第二AlInN层；

和/或，所述制备方法还包括：在两个第二AlInN层之间生长Al_xIn_yGa_1-x-yN应力调控层，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1。