[发明专利]一种新型GaN基LED外延片及其制备方法

权利要求书

1.一种新型GaN基LED外延片，包括衬底、及该衬底上形成的缓冲层、非掺杂本征GaN层、N型GaN层、InGaN/GaN有源层、多量子阱和P型GaN层，其特征在于：所述的这种新型GaN基LED外延片中，其衬底与GaN外延层之间包括一多层反射层，该多层反射层是由两种折射率不同的材料周期交替生长的层状结构，该层状结构的反射层在衬底上形成相间隔的至少两个图形结构。

2.根据权利要求1所述的新型GaN基LED外延片，其特征在于：所述的图形衬底结构是条形、正六边形、正方形、正三角形或菱形。

3.根据权利要求2所述的新型GaN基LED外延片，其特征在于：所述的图形结构之间的间隔距离为2-20微米。

4.根据权利要求3所述的新型GaN基LED外延片，其特征在于：所述的图形结构的宽度为2-20微米。

5.根据权利要求1-4任一所述的新型GaN基LED外延片，其特征在于：所述的多层反射层由SiO₂与TiO2或SiC与SiN₄周期交替形成。

6.根据权利要求5所述的新型GaN基LED外延片，其特征在于：所述的多层反射层交替循环次数为3-20次。

7.根据权利要求5所述的新型GaN基LED外延片，其特征在于：所述的多层反射层每一层的厚度为50-100纳米。

8.一种新型GaN基LED外延片的制备方法，其步骤：

(1)采用等离子增强的化学气相沉积法在衬底上镀多层反射层；

(2)利用光刻技术在该镀了多层反射层结构的衬底上光刻出图形结构；

(3)取出图形化衬底，再用去离子水冲洗3-60分钟，得到图形化衬底；

(4)采用金属有机化学气相沉积法在900-1200℃在氢气环境下对图形衬底进行预处理；

(5)降低衬底温度到低温成核层的生长温度450-600℃，生长10-60nm的氮化镓或者氮化铝低温缓冲层；

(6)在950-1100℃该低温缓冲层上依次生长0.5-3微米非掺杂本征GaN层和0.5-5微米掺硅的N型GaN层，接着在650-850℃氮气气氛下生长3-10个周期的InGaN/GaN多量子阱，最后在800-1100℃生长20-200nm掺镁AlGaN和100-500nm掺镁的P型GaN层；

(7)将生长完成的外延片在700-850℃的氮气气氛下退火10-20min。

9.根据权利要求8所述的图形衬底的GaN基LED外延片的制备方法，其特征在于：所述的多层反射层是由所述的多层反射层由SiO₂与TiO2或SiC与SiN₄交替循环形成，该循环次数为3-20次，所述的多层反射层每一层的厚度为50-100纳米。

10.根据权利要求9所述的图形衬底的GaN基LED外延片的制备方法，其特征在于：所述的图形结构是条形、正六边形、正方形、正三角形或菱形，每一个图形结构之间的距离为2-20微米，每一个图形结构的宽度为2-20微米。