[发明专利]一种发光二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种发光二极管，包括衬底，以及在所述衬底表面依次层叠设置的N型半导体层、发光层和P型半导体层，所述发光层包括在所述N型半导体层表面依次层叠设置的高温多量子阱层和低温多量子阱层，其特征在于，

所述低温多量子阱层包括在所述高温多量子阱层表面依次层叠设置的第一子层、超晶格结构层和第二子层；

所述第一子层包括在所述高温多量子阱层表面呈周期性依次交替层叠设置的第一势阱层和第一势垒层；

所述超晶格结构层包括在所述第一子层表面呈周期性依次交替层叠设置的AlGaN层、GaN层和AlInGaN层；

所述第二子层包括在所述超晶格结构层表面呈周期性依次交替层叠设置的第二势阱层和第二势垒层；

所述第一势阱层和所述第二势阱层包括InGaN层；

所述第一势垒层和所述第二势垒层包括依次层叠设置的GaN层和AlGaN层。

2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第一子层的交替周期为1～4个周期；

和/或，所述AlGaN/GaN/AlInGaN超晶格结构层的周期个数为大于10个；

和/或，所述第二子层的交替周期为8～12个周期。

3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述AlGaN/GaN/AlInGaN超晶格结构层的AlGaN层中的铝元素和镓元素的摩尔比为1:(2～5)；

和/或，所述AlGaN/GaN/AlInGaN超晶格结构层的AlInGaN层中的铝元素、镓元素和铟元素的摩尔比为1:(2～5):(1～3)。

4.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第一子层的厚度为20～50nm；

和/或，所述超晶格结构层的厚度为15～30nm；

和/或，所述第二子层的厚度为80～130nm。

5.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述高温多量子阱层的厚度为40～60nm；

和/或，所述高温多量子阱层包括呈周期性交替层叠设置的第三势阱层和第三势垒层。

6.根据权利要求5所述的发光二极管，其特征在于，所述第三势垒层包括依次层叠设置的GaN层和AlGaN层；

和/或，所述第三势阱层包括InGaN层。

7.根据权利要求1～6任一项所述的发光二极管，其特征在于，所述N型半导体层包括在所述衬底表面依次层叠设置的缓冲层、非掺杂GaN层、掺杂Si的GaN层和低温过渡层。

8.如权利要求1～7任一项所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

在衬底的表面生长N型半导体层，然后在所述N型半导体层的表面依次生长高温多量子阱层和低温多量子阱层，得到发光层；再在所述发光层的表面生长P型半导体层，得到所述发光二极管；

其中，所述低温多量子阱层的生长方法具体包括：在所述高温多量子阱层表面依次生长第一子层、超晶格结构层和第二子层；

所述超晶格结构层包括在所述第一子层表面呈周期性依次交替层叠设置的AlGaN层、GaN层和AlInGaN层。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述超晶格结构层的生长温度为850～900℃；

和/或，所述超晶格结构层的生长压力为250～350mbar。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在所述依次生长第一子层、超晶格结构层的过程中，在生长所述第一子层之后，生长所述超晶格结构层之前，还包括进行空烤处理的步骤。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述空烤处理包括如下步骤：在氮气气氛下，将所述第一子层生长完成后的发光二极管加热至900～1000℃。