[发明专利]一种LED外延结构及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种LED外延结构，其特征在于，包括:发光层，所述发光层包括：第一多量子阱发光层和第二多量子阱发光层；所述第二多量子阱发光层紧邻所述第一多量子阱发光层设置或者所述第二多量子阱发光层设置于所述第一多量子阱发光层中间；

其中，所述第一多量子阱发光层包括由下至上依次外延生长的第一shoes层、第一well层、第一cap层以及第一Barrier层；其中，所述第一shoes层厚度设置为5埃至20埃；第一well层厚度设置为25埃至40埃，In组分设置为0％至3％；第一cap层厚度设置为5埃至20埃；第一Barrier层厚度设置为50至150埃，Si掺杂浓度设置为1e17至1e18，Al组分设置为10至20％；

所述第二多量子阱发光层包括由下至上依次外延生长的第二shoes层、第二well层、第二cap层以及第二Barrier层；其中，所述第二shoes层厚度设置为5埃至20埃；第二well层厚度设置为25埃至40埃，In组分设置为4％至6％；第二cap层厚度设置为5埃至20埃；第二Barrier层厚度设置为50埃至150埃，Si掺杂浓度设置为1e17至1e18，Al组分设置为10％至20％。

2.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述第二多量子阱发光层紧邻所述第一多量子阱发光层上表面设置或者第二多量子阱发光层紧邻所述第一多量子阱发光层下表面设置。

3.根据权利要求2所述的LED外延结构，其特征在于，所述LED外延结构还包括：衬底层、u-GaN层、n-GaN层、n型高铝组分AlGaN层、n型AlGaN/GaN超晶格层、undoped GaN层、n型高掺杂AlGaN层、n型低掺杂AlGaN层、应力缓冲层、电子阻挡层、p-AlGaN层、HP层、以及金属接触层；

其中，所述u-GaN层、n-GaN层、n型高铝组分AlGaN层、n型AlGaN/GaN超晶格层、undopedGaN层、n型高掺杂AlGaN层、n型低掺杂AlGaN层、应力缓冲层、发光层、电子阻挡层、p-AlGaN层、HP层、以及金属接触层为自衬底层开始由下至上依次外延生长的LED外延结构。

4.根据权利要求3所述的LED外延结构，其特征在于，所述u-GaN层厚度为2微米至3微米；

所述n-GaN层厚度为1微米至2微米，Si掺杂浓度为1e18至1e19；

所述n型高铝组分AlGaN层厚度为200微米至400微米，Si掺杂浓度为1e18至1e19，Al组分为20～40％；

所述n型AlGaN/GaN超晶格层厚度为1微米至2微米，Si掺杂浓度为5e18至2e19，Al组分为10％至15％；

所述undoped GaN层厚度为50纳米至150纳米；

所述n型高掺杂AlGaN层厚度为1微米至2微米，Si掺杂浓度为1e19至3e19，Al组分为10％至20％；

所述n型低掺杂AlGaN层厚度为100纳米至300纳米，Si掺杂浓度为1e17至3e18，Al组分为10％至20％；

所述应力缓冲层厚度为50纳米至200纳米，Si掺杂浓度为1e17至1e18，Al组分为10％至20％；

所述电子阻挡层厚度为10埃至20埃；

所述p-AlGaN层厚度为100埃至500埃，Mg掺杂浓度为1e19至5e19，Al组分20％至40％；

所述HP层厚度为100埃至500埃，Mg掺杂浓度为1e19至5e19，Al组分10％～20％；

所述金属接触层厚度为10埃至50埃，Mg掺杂浓度为5e20至2e21。

5.根据权利要求4所述的LED外延结构，其特征在于，所述衬底层包括：硅衬底、SiC衬底、GaN衬底、蓝宝石衬底、钽铝酸锶镧(LSAT)衬底以及LiGaO₂(镓酸锂)衬底的至少一种。