[发明专利]一种LED外延结构及生长方法

权利要求书

1.一种LED外延结构，其特征在于，包括衬底(1)以及依次层叠设置在衬底(1)上的第一半导体层(2)、发光层(3)和复合层；所述复合层包括依次层叠的第二半导体层(4)、超晶格层(5)和保护层(6)；所述第二半导体层(4)设置在发光层(3)上；

所述超晶格层(5)包括至少一个超晶格单体；所述超晶格单体包括依次层叠设置的InGaN层(5.1)、连接层(5.2)和Mg₃N₂层(5.3)；所述InGaN层(5.1)位于靠近第二半导体层(4)的一侧，所述保护层(6)设置在超晶格层(5)上。

2.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述保护层(6)为P型GaN层。

3.根据权利要求2所述的LED外延结构，其特征在于，所述保护层(6)上还依次层叠设有ITO层(7)和绝缘层(8)。

4.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述超晶格层(5)包括多个层叠设置的超晶格单体，所述超晶格层的厚度为75-150nm。

5.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述发光层(3)包括发光工作层和至少一个发光单体；所述发光单体包括层叠设置的In_xGa_(1-x)N层(3.1)和SiGaN层(3.2)，其中x＝0.1-0.3，所述In_xGa_(1-x)N层(3.1)位于靠近第一半导体层(2)的一侧；所述发光工作层设置在发光单体上。

6.一种LED外延结构的生长方法，其特征在于，包括如下步骤；

步骤一：在衬底(1)上生长第一半导体层(2)；

步骤二：在第一半导体层(2)生长发光层(3)；

步骤三：在发光层(3)上生长复合层；

所述步骤三中，所述复合层包括依次层叠的第二半导体层(4)、超晶格层(5)和保护层(6)；所述第二半导体层(4)生长在发光层(3)上；所述超晶格层(5)包括至少一个超晶格单体；所述超晶格单体包括依次生长的InGaN层(5.1)、连接层(5.2)和Mg₃N₂层(5.3)；所述InGaN层(5.1)生长在靠近第二半导体层(4)的一侧，所述保护层(6)生长在超晶格层(5)上。

7.根据权利要求6所述的LED外延结构的生长方法，其特征在于，所述步骤三中，所述超晶格层(5)包括多个层叠生长的超晶格单体，超晶格单体的个数为15-30个。

8.根据权利要求7所述的LED外延结构的生长方法，其特征在于，所述InGaN层(5.1)的具体生长方法是：

保持反应腔压力200-300mbar，保持温度850-900℃，通入流量为50000-70000sccm的NH₃、300-600sccm的TEGa、100-130L/min的N₂和100-130sccm的TMIn，生长2-3nm的InGaN层(5.1)。

9.根据权利要求8所述的LED外延结构的生长方法，其特征在于，所述连接层(5.2)的具体生长方法是：

保持反应腔压力400-600mbar，升高温度至950-1000℃，通入流量为50000-70000sccm的NH₃、400-1000L/min的TEGa和2000-4000sccm的Cp₂Mg，生长1-2nm的连接层(5.2)。

10.根据权利要求9所述的LED外延结构的生长方法，其特征在于，所述Mg₃N₂层(5.3)的具体生长方法是：

保持反应腔压力400-600mbar，保持温度950-1000℃，通入流量为50000-70000sccm的NH₃、100-130L/min的N₂和1000-1300sccm的Cp₂Mg，生长2-3nm的Mg₃N₂层(5.3)。