[发明专利]一种LED外延结构及其制备方法与LED芯片

权利要求书

1.一种LED外延结构，所述LED外延结构包括依次层叠设置的第一半导体层、多量子阱和第二半导体层，所述多量子阱由多个单量子阱层叠而成，其特征在于，所述单量子阱包括依次层叠设置的第一GaN过渡层、InGaN势阱层、调控层、第二GaN过渡层以及GaN势垒层；其中，所述调控层包括In层。

2.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述多量子阱由n个单量子阱层叠而成，所述n为小于20的整数。

3.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述第一半导体层包括未掺杂的GaN缓冲层、位于所述未掺杂的GaN缓冲层上的u型GaN层、及位于所述u型GaN层上的n型GaN层，所述多量子阱位于所述n型GaN层上；

所述第二半导体层包括位于所述多量子阱上的p型AlGaN电子阻挡层、及位于所述p型AlGaN电子阻挡层上的p型GaN层。

4.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述多量子阱中In的摩尔含量≥25％。

5.一种LED芯片，其特征在于，包括第一电极、第二电极和权利要求1-4任一项所述的LED外延结构，所述第一电极设置于所述第一半导体层上，所述第二电极设置于所述第二半导体层上。

6.一种LED外延结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

提供衬底；

在所述衬底上生长第一半导体层；

在所述第一半导体层上生长多量子阱；

在所述多量子阱上生长第二半导体层；

其中，所述多量子阱由多个单量子阱层叠而成，所述单量子阱包括依次层叠设置的第一GaN过渡层、InGaN势阱层、调控层、第二GaN过渡层以及GaN势垒层；其中，所述调控层包括In层。

7.根据权利要求6所述的LED外延结构的制备方法，其特征在于，所述单量子阱的生长，包括以下步骤：

生长第一GaN过渡层；

在所述第一GaN过渡层上生长InGaN势阱层；

停止通入Ga前驱体气体，仅通入In前驱体气体及NH₃，持续10-120s，在所述InGaN势阱层上生长得到调控层；

停止通入In前驱体气体，恢复通入Ga前驱体气体及NH₃，在所述调控层上生长得到第二GaN过渡层；

在所述第二GaN过渡层上生长GaN势垒层，完成所述单量子阱的生长。

8.根据权利要求7所述的LED外延结构的制备方法，其特征在于，所述第一GaN过渡层和第二GaN过渡层的厚度均为0.5～2nm，所述第一GaN过渡层和第二GaN过渡层的生长温度均介于所述InGaN势阱层的生长温度和所述GaN势垒层的生长温度之间。

9.根据权利要求7所述的LED外延结构的制备方法，其特征在于，所述仅通入In前驱体气体及NH₃的步骤中，所述In前驱体气体的流量为250-500sccm，所述NH₃的流量为0-80sccm。

10.根据权利要求7所述的LED外延结构的制备方法，其特征在于，所述多量子阱由n个单量子阱层叠而成，所述n为小于20的整数。