[发明专利]一种具有新型PSS结构的LED外延层及其制备方法

权利要求书

1.一种具有新型PSS结构的LED外延层，其特征在于，包括沿轴向依次设置的图形化衬底、不掺杂Si的U型GaN层(4)、掺杂Si的N型GaN层(5)、MQW有源层(6)和P型GaN层(7)；所述图形化衬底包括衬底材料(1)以及设置在所述衬底材料(1)上的衬底图形，所述衬底图形为按照阵列均匀排布的圆锥体，该圆锥体包括上下设置的PSS膜层(2)和衬底材料(1)的凸出结构或仅包括PSS膜层(2)，所述PSS膜层(2)的材质由氧化硅、氮化硅、氮化铝、氮氧硅中的一种或多种组合而成。

2.根据权利要求1所述的一种具有新型PSS结构的LED外延层，其特征在于，所述圆锥体的下底直径为1.5～3.5um，所述圆锥体的高度为0.8～2.5um。

3.根据权利要求2所述的一种具有新型PSS结构的LED外延层，其特征在于，所述衬底材料的凸出结构的厚度控制在0～1um之间。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的一种具有新型PSS结构的LED外延层，其特征在于，还包括设置在图形化衬底和U型GaN层间的氮化铝膜(3)，所述氮化铝膜(3)的厚度控制在5～50nm之间。

5.根据权利要求4所述的一种具有新型PSS结构的LED外延层，其特征在于，所述衬底材料(1)的材质采用蓝宝石、硅、氮化镓中的任意一种。

6.一种根据权利要求1所述具有新型PSS结构的LED外延层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：处理图形化衬底、生长不掺杂Si的U型GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长MQW有源层和生长P型GaN层；

所述处理图形化衬底的步骤包括：首先在衬底材料(1)上沉积一层PSS膜层(2)，所述PSS膜层(2)的材质由氧化硅、氮化硅、氮化铝、氮氧硅中的一种或多种组合而成，然后通过黄光光刻工艺在沉积好PSS膜层的衬底材料上进行光刻，最后通过ICP刻蚀工艺刻蚀出按照阵列均匀排布的图形化PSS结构。

7.根据权利要求6所述的一种具有新型PSS结构的LED外延层的制备方法，其特征在于，所述PSS结构为圆锥体且其下底直径为1.5～3.5um，高度为0.8～2.5um。

8.根据权利要求7所述的一种具有新型PSS结构的LED外延层的制备方法，其特征在于，对衬底材料的刻蚀深度L控制在0～1um之间。

9.根据权利要求6～8中任意一项所述的一种具有新型PSS结构的LED外延层的制备方法，其特征在于，在生长U型GaN层之前，采用溅射的方式在处理好的图形化衬底上镀上一层5～50nm厚度的氮化铝膜。