[发明专利]一种发光二极管的外延结构及其制备方法

权利要求书

1.一种发光二极管外延结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一衬底，并对所述衬底进行退火处理；

在所述退火处理后的衬底上生长缓冲层；

在所述缓冲层上生长N型AlGaN导电层；

在所述N型AlGaN导电层上生长SiNx掩膜层，并对所述SiNx掩膜层进行原位刻蚀以使部分区域暴露出所述N型AlGaN导电层；

在刻蚀后的所述SiN_x掩膜层上生长N型AlGaN修复层；

在所述N型AlGaN修复层上生长Al_xGa_1-xN/Al_yGa_1-yN多量子阱有源层，其中x为0.37～0.38，y为0.55～0.60；

在所述Al_xGa_1-xN/Al_yG_a1-yN多量子阱有源层上生长AlGaN电子阻挡层；

在所述AlGaN电子阻挡层上生长P型AlGaN空穴扩展层；

在所述P型AlGaN空穴扩展层上生长P型氮化镓导电层。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述退火处理后的衬底上生长缓冲层包括：

在所述退火处理后的衬底上生长氮化铝缓冲层；

在所述氮化铝缓冲层上生长AlGaN缓冲层，所述AlGaN缓冲层的厚度为300～350纳米，所述AlGaN缓冲层从开始生长至生长结束，Al组分含量由80～85％降低至60～65％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述缓冲层上生长N型AlGaN导电层时以硅烷作为硅掺杂剂，其中，所述N型AlGaN导电层中的硅的掺杂浓度为3E18～1E19cm^-3，所述N型AlGaN导电层中的Al组分含量为50～55％，所述N型AlGaN导电层中的厚度为1000～2500纳米。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述N型AlGaN导电层上生长SiNx掩膜层，并对所述SiN_x掩膜层进行原位刻蚀包括：

控制温度为1080～1100℃，控制压力为50～100mbar；

通入氢气作为载气，氨气及硅烷为反应气体，其中氨气的流量为2000～2500sccm，硅烷的流量为200～250sccm；生长的所述SiN_x掩膜层的厚度为3～5纳米；

停止通入硅烷，保持氨气流量不变，继续通入3～5分钟，将所述SiN_x掩膜层原位刻蚀，所述SiN_x掩膜层生长不致密的区域被刻穿露出所述N型的AlGaN导电层。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述SiN_x掩膜层上生长N型AlGaN修复层时，N型AlGaN修复层在所述刻蚀后的SiNx掩膜层被刻蚀出N型AlGaN导电层的表面生长，被所述SiN_x掩膜层遮挡的部位形成空洞；所述N型AlGaN修复层中Al组分的含量为48～50％，Si的掺杂量为1E18～3E18cm^-3；所述N型AlGaN修复层的厚度为50～100纳米。