[发明专利]一种发光二极管外延片及制备方法

权利要求书

1.一种发光二极管外延片，其特征在于，包括衬底和设置在所述衬底上的叠层结构，所述叠层结构至少包括自下而上设置的第一AlGaN层和多量子阱层，所述第一AlGaN层靠近所述多量子阱层的一侧设置有等离子体处理层，所述等离子处理层为第一AlGaN层的表层和等离子体反应制成，所述表层为N空位缺陷态表层。

2.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述等离子体为含氮等离子体，所述等离子处理层为GaN薄膜。

3.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第一AlGaN层包括依次自下而上的未掺杂的AlGaN层和N型掺杂AlGaN层，所述等离子体处理层生长在所述N型掺杂AlGaN层远离所述未掺杂的AlGaN层的一侧。

4.根据权利要求3所述的发光二极管外延片，其特征在于，N型掺杂AlGaN层包括有N空位缺陷态表层，所述等离子体处理层由所述等离子体与所述N空位缺陷态表层反应形成。

5.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述等离子体为N₂O等离子体。

6.一种发光二极管外延片制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一衬底；

在衬底上制备叠层结构，所述叠层结构至少包括自下而上设置的第一AlGaN层和多量子阱层；

在制备所述第一AlGaN层之后，对第一AlGaN层靠近所述多量子阱层的一侧进行等离子体处理，形成等离子处理层；

等离子体处理步骤中包括等离子体与所述第一AlGaN层的N空位缺陷态表层反应生成等离子处理层。

7.根据权利要求6所述的发光二极管外延片制备方法，其特征在于，在制备第一AlGaN层的步骤中，还包括以下步骤：

高温生长未掺杂的AlGaN层；

在未掺杂的AlGaN层上生长一层N型掺杂AlGaN层，且所述N型掺杂AlGaN层为Si掺杂。

8.根据权利要求7所述的发光二极管外延片制备方法，其特征在于，在制备等离子体处理层的步骤中，包括将已生长的N型掺杂AlGaN层的衬底放置到磁控溅射系统中的负极位置，在系统正极位置通入含氮等离子体的等离子体，进而等离子体和N型掺杂AlGaN层的N空位缺陷态表层反应形成GaN薄膜。

9.根据权利要求6所述的发光二极管外延片制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一蓝宝石Al₂O₃衬底；

在衬底上采用物理气相沉积法生长缓冲层，并对缓冲层进行原位退火处理；

退火完成后，在缓冲层上高温生长未掺杂的AlGaN层,且Al组分在30％-80％之间；

在未掺杂的AlGaN层上生长一层掺杂Si的N型掺杂AlGaN层，且Al组分在20％-60％之间；

在N型掺杂AlGaN层上通入N₂O等离子体，采用射频控溅射方法制备等离子体处理层；

通过MOCVD方法在等离子体处理层上制备多量子阱层，所述多量子阱层为5到12个周期GaN/AlGaN，GaN为阱层，AlGaN为垒层；

在多量子阱层上生长AlGaN电子阻挡层；

在电子阻挡层上生在一层P型掺杂GaN层，掺杂元素为Mg。

10.根据权利要求9所述的发光二极管外延片制备方法，其特征在于，还包括在P型掺杂GaN层上生长AlGaN接触层，且在接触层制备完成后对整体的外延结构进行退火处理。