[发明专利]一种LED外延片、外延生长方法及LED芯片

权利要求书

1.一种LED外延片，其特征在于，包括蓝宝石衬底以及在所述蓝宝石衬底依次层叠的AlN缓冲层，未掺杂的GaN层，N型掺杂复合层，多量子阱层，P型掺杂GaN层以及接触层，所述N型掺杂复合层是由第一N型掺杂GaN层、未故意掺杂的超晶格层以及第二N型掺杂GaN层依次生长而成的结构，其中，所述第一N型掺杂GaN层和所述第二N型掺杂GaN层中掺杂有Si，所述第一N型掺杂GaN层中掺杂Si的浓度大于所述第二N型掺杂GaN层中掺杂Si的浓度，所述第一N型掺杂GaN层中，Si掺杂浓度为1×10¹⁹cm^-3～1×10²⁰cm^-3，所述第二N型掺杂GaN层中，Si掺杂浓度为1×10¹⁶cm^-3～1×10¹⁸cm^-3，所述未故意掺杂的超晶格层为In_xGa_1-xN/Al_yGa_1-yN层，且x＞0，y≤1，所述In_xGa_1-xN层的生长厚度小于所述Al_yGa_1-yN层的生长厚度。

2.根据权利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述AlN缓冲层的厚度为15nm～50nm，所述未掺杂的GaN层的厚度为1μm～3μm，所述N型掺杂复合层的厚度为1.7μm～3.5μm，所述多量子阱层的厚度为50nm～288nm，所述P型掺杂GaN层的厚度为30nm～200nm，所述接触层的厚度为10nm～50nm。

3.根据权利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述未故意掺杂的超晶格层为In_xGa_1-xN层与Al_yGa_1-yN层交替生长的周期性结构，所述多量子阱层为InGaN层和GaN层交替生长的周期性结构，其中，所述InGaN层为阱层，所述GaN层为垒层。

4.一种LED外延片的外延生长方法，其特征在于，用于制备权利要求1-3任一项所述的LED外延片，所述外延生长方法包括：

在生长N型掺杂复合层时，控制第一N型掺杂GaN层、未故意掺杂的超晶格层以及第二N型掺杂GaN层依次进行生长；

在生长所述第一N型掺杂GaN层和所述第二N型掺杂GaN层时掺杂Si，且在生长所述第一N型掺杂GaN层时，Si的通入量大于生长所述第二N型掺杂GaN层时Si的通入量；

在生长所述未故意掺杂的超晶格层时，控制In_xGa_1-xN层和Al_yGa_1-yN层进行周期性的交替生长，且x＞0，y≤1，其中，所述In_xGa_1-xN层的生长厚度小于所述Al_yGa_1-yN层的生长厚度。

5.根据权利要求4所述的LED外延片的外延生长方法，其特征在于，所述外延生长方法还包括：

提供一生长所需的蓝宝石衬底；

在所述蓝宝石衬底上依次外延生长AlN缓冲层，未掺杂的GaN层，所述N型掺杂复合层，多量子阱层，P型掺杂GaN层及接触层。

6.根据权利要求4所述的LED外延片的外延生长方法，其特征在于，所述第一N型掺杂GaN层中，Si掺杂浓度为1×10¹⁹cm^-3～1×10²⁰cm^-3，所述第二N型掺杂GaN层中，Si掺杂浓度为1×10¹⁶cm^-3～1×10¹⁸cm^-3。

7.根据权利要求4所述的LED外延片的外延生长方法，其特征在于，当x，y都等于1时，所述未故意掺杂的超晶格层为InN/AlN超晶格层。