[发明专利]发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管

权利要求书

1.一种发光二极管外延片，其特征在于，包括衬底和依次设于所述衬底上的缓冲层、非掺杂GaN层、N型GaN层、V形坑层、多量子阱层、位错屏蔽层、电子阻挡层和P型GaN层；所述位错屏蔽层包括依次生长于所述多量子阱层上的三维SiN_x层、三维YGaN层和二维Mg、Cr共掺GaN层，其中，x为0.5~1；

所述三维YGaN层中Y组分占比为0.01~0.5；

所述二维Mg、Cr共掺GaN层中，Mg的掺杂浓度为1×10¹⁹cm^-3~1×10²¹cm^-3，Cr的掺杂浓度为1×10²⁰cm^-3~5×10²¹cm^-3；

所述三维SiN_x层的厚度为1nm~50nm，所述三维YGaN层的厚度为1nm~100nm，所述二维Mg、Cr共掺GaN层的厚度为10nm~200nm。

2.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述三维SiN_x层的厚度为5nm~15nm，所述三维YGaN层的厚度为20nm~30nm，所述二维Mg、Cr共掺GaN层的厚度为40nm~80nm。

3.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述三维YGaN层中Y组分占比为0.02~0.25；

所述二维Mg、Cr共掺GaN层中，Mg的掺杂浓度为5×10¹⁹cm^-3~5×10²⁰cm^-3，Cr的掺杂浓度为5×10²⁰cm^-3~5×10²¹cm^-3。

4.一种发光二极管外延片的制备方法，用于制备如权利要求1~3任一项所述的发光二极管外延片，其特征在于，包括：

提供衬底，在所述衬底上依次生长缓冲层、非掺杂GaN层、N型GaN层、V形坑层、多量子阱层、位错屏蔽层、电子阻挡层和P型GaN层；所述位错屏蔽层包括依次生长于所述多量子阱层上的三维SiN_x层、三维YGaN层和二维Mg、Cr共掺GaN层，其中，x为0.5~1；

所述三维YGaN层中Y组分占比为0.01~0.5；

所述二维Mg、Cr共掺GaN层中，Mg的掺杂浓度为1×10¹⁹cm^-3~1×10²¹cm^-3，Cr的掺杂浓度为1×10²⁰cm^-3~5×10²¹cm^-3；

所述三维SiN_x层的厚度为1nm~50nm，所述三维YGaN层的厚度为1nm~100nm，所述二维Mg、Cr共掺GaN层的厚度为10nm~200nm。

5.如权利要求4所述的发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述三维SiN_x层通过PECVD生长，其SiH₄流量为5sccm~15sccm，NH₃流量为40sccm~80sccm，N₂流量为80sccm~100sccm，射频功率为15W~22W，腔体压强为50Pa~100Pa。

6.如权利要求4所述的发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述三维YGaN层通过MOCVD生长，其生长温度为800℃~1000℃，生长压力为300torr~600torr，V/III比为200~500；

所述二维Mg、Cr共掺GaN层通过MOCVD生长，其生长温度为900℃~1100℃，生长压力为50torr~200torr，V/III比为2000~3000。