[发明专利]氮化镓基发光二极管外延片及其制备方法

权利要求书

1.一种氮化镓基发光二极管外延片，其特征在于，所述发光二极管外延片包括衬底、以及依次层叠在所述衬底上的缓冲层、未掺杂的氮化镓层、N型层、有源层、复合P型层以及P型接触层；

所述复合P型层包括依次层叠在所述有源层上的第一复合层和第二复合层，所述第一复合层为氮化镓层，所述第二复合层为P型氮化镓层，所述有源层的与所述第一复合层接触的一面上具有多个凸起，且所述多个凸起穿过所述第一复合层，位于所述第二复合层内，所述多个凸起为氧化镓材料。

2.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述凸起为长方体、梯形体或锥体。

3.根据权利要求2所述的发光二极管外延片，其特征在于，每个所述凸起的高度均为5～10nm。

4.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第一复合层的厚度为3～8nm。

5.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第二复合层包括依次层叠在所述第一复合层上的第一子层和第二子层，所述第一子层中Mg的掺杂浓度大于所述第二子层中Mg的掺杂浓度，所述第一子层的厚度为2～5nm，所述第二子层的厚度为5～50nm。

6.根据权利要求5所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第一子层中Mg的掺杂浓度为1*10²⁰cm^-3～4*10²⁰cm^-3，所述第二子层中Mg的掺杂浓度为1*10¹⁹cm^-3～6*10¹⁹cm^-3。

7.一种氮化镓基发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上依次生长缓冲层、未掺杂的氮化镓层、N型层和有源层；

在所述有源层上形成多个凸起，所述多个凸起为氧化镓材料；

在所述有源层上生长复合P型层，所述复合P型层包括依次层叠在所述有源层上的第一复合层和第二复合层，所述第一复合层为氮化镓层，所述第二复合层为P型氮化镓层，所述多个凸起穿过所述第一复合层，位于所述第二复合层内；

在所述复合P型层上生长P型接触层。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述在所述有源层上形成多个凸起，包括：

在所述有源层上制备掩模版，所述掩模版上具有图案；

在所述掩模版的图案内生长一层氮化镓层，以将所述掩模版上的图案复制到所述有源层上，在所述有源层上形成多个凸起；

去除所述掩模版，并对所述多个凸起进行氧等离子体处理，使得所述多个凸起由氮化镓变为氧化镓材料。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述对所述多个凸起进行氧等离子体处理，包括：

将形成有所述多个凸起的外延片放入等离子体处理设备中，向所述等离子体处理设备中通入臭氧，控制所述等离子体处理设备中的温度为300～600℃、射频功率为15～50W，对所述P型氮化镓层表面进行氧等离子处理，处理时间为30～500s，使所述多个凸起的氮化镓材料与氧键合变为氧化镓材料。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第二复合层包括依次层叠在所述第一复合层上的第一子层和第二子层，所述在所述有源层上生长P型层，包括：

在所述有源层上生长所述第一复合层；

在所述第一复合层上生长所述第一子层，所述第一子层的厚度为2～5nm；

在所述第一子层上生长所述第二子层，所述第二子层的厚度为5～50nm，所述第一子层中Mg的掺杂浓度大于所述第二子层中Mg的掺杂浓度。