[发明专利]高发光效率InGaN基多量子阱外延片及其制备方法

权利要求书

1.一种高发光效率InGaN基多量子阱外延片，包括：

一蓝宝石衬底；

一低温成核层，其制作在蓝宝石衬底上；

一高温非掺杂GaN层，其制作在低温成核层上；

一高温n型GaN层，其制作在高温非掺杂GaN层上；

一表面修复层，其制作在高温n型GaN层上；

一多量子阱发光层结构，其制作在表面修复层上；

一p型GaN层，其制作在多量子阱发光层结构上；

所述表面修复层由单层GaN或者生长温度不同的多层GaN组成，其生长温度为800-950℃，厚度为5-20nm；

所述多量子阱发光层结构的材料为InGaN/GaN，其包括InGaN阱层和GaN垒层，InGaN阱层与GaN垒层的生长温度相同，为700-800℃。

2.根据权利要求1所述的高发光效率InGaN基多量子阱外延片，其中低温成核层的材料为GaN，生长温度为500-620℃，厚度为20-30nm。

3.一种高发光效率InGaN基多量子阱外延片的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：将蓝宝石衬底在氢气气氛里进行退火，清洁所述蓝宝石衬底的表面；

步骤2：将温度下降到500-620℃，在蓝宝石衬底上生长低温成核层，为后续生长材料提供成核中心；

步骤3：在低温成核层上外延生长高温非掺杂GaN层，为后续材料生长的模板；

步骤4：在高温非故意掺杂的GaN层上生长高温n型GaN层；

步骤5：降低温度至800-950℃，在高温n型GaN层上外延生长表面修复层，修复高温n型GaN层在降温过程中产生的表面损伤；

步骤6：在表面修复层上外延生长多量子阱发光层结构；

步骤7：在多量子阱发光层结构上外延生长p型GaN层，完成制备。

4.根据权利要求3所述的高发光效率InGaN基多量子阱外延片的制备方法，其中低温成核层的材料为GaN，生长温度为500-620℃，厚度为20-30nm。

5.根据权利要求3所述的高发光效率InGaN基多量子阱外延片的制备方法，其中所述的高温n型GaN层中的自由电子浓度为1×10¹⁷-1×10¹⁹cm^-3，生长温度为1000-1050℃。

6.根据权利要求3所述的高发光效率InGaN基多量子阱外延片的制备方法，其中表面修复层由单层GaN或者生长温度不同的多层GaN组成，厚度为5-20nm。

7.根据权利要求3所述的高发光效率InGaN基多量子阱外延片的制备方法，其中多量子阱发光层结构的材料为InGaN/GaN，其包括InGaN阱层和GaN垒层，所述InGaN阱层与GaN垒层的生长温度相同，为700-800℃。

8.根据权利要求3所述的高发光效率InGaN基多量子阱外延片的制备方法，其中所述的p型GaN层的厚度为0.1-1μm，自由空穴浓度为1×10¹⁷-1×10¹⁹cm^-3。