[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，包括缓冲层，所述缓冲层由Al/AlN/NH₃超晶格层和Al/AlN/H₂超晶格层组成，且所述Al/AlN/H₂超晶格层沉积于所述Al/AlN/NH₃超晶格层上；

其中，所述Al/AlN/NH₃超晶格层是由Al子层、AlN子层、NH₃子层循环交替生长而成的周期性结构，所述Al/AlN/H₂超晶格层是由所述Al子层、所述AlN子层、H₂子层循环交替生长而成的周期性结构。

2.根据权利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述LED外延片还包括蓝宝石衬底、未掺杂的AlGaN层、N型掺杂AlGaN层、多量子阱层、电子阻挡层，P型掺杂GaN层及AlGaN接触层；

所述缓冲层、所述未掺杂的AlGaN层、所述N型掺杂AlGaN层、所述多量子阱层、所述电子阻挡层、所述P型掺杂GaN层及所述AlGaN接触层依次外延生长在所述蓝宝石衬底上。

3.根据权利要求2所述的LED外延片，其特征在于，所述Al/AlN/NH₃超晶格层的总厚度为50nm～100nm，单个周期内所述Al子层厚度为1nm～2nm，单个周期内所述AlN子层厚度为5nm～10nm，所述Al/AlN/H₂超晶格层总厚度为100nm～200nm，单个周期内所述Al子层厚度为1nm～2nm，单个周期内所述AlN子层厚度为10nm～20nm，所述未掺杂的AlGaN层的厚度为1μm～3μm，所述N型掺杂AlGaN层的厚度为1μm～3μm，所述多量子阱层的厚度为50nm～288nm，所述电子阻挡层的厚度为20nm～100nm，所述P型掺杂GaN层的厚度为30nm～200nm，所述AlGaN接触层的厚度为10nm～50nm。

4.根据权利要求2所述的LED外延片，其特征在于，所述多量子阱层为AlGaN层和GaN层交替生长而成的周期性结构，其中，所述GaN层为阱层，单个周期内所述GaN层的厚度为2nm～4nm，所述AlGaN层为垒层，单个周期内所述AlGaN层的厚度为8nm～20nm。

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

在生长缓冲层时，控制Al子层、AlN子层、NH₃子层循环交替生长形成Al/AlN/NH₃超晶格层；

控制所述Al子层、所述AlN子层、H₂子层循环交替生长在所述Al/AlN/NH₃超晶格层上，形成Al/AlN/H₂超晶格层。

6.根据权利要求5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所述缓冲层、未掺杂的AlGaN层、N型掺杂AlGaN层、多量子阱层、电子阻挡层、P型掺杂GaN层及所述AlGaN接触层。

7.根据权利要求5所述的LED外延片的外延生长方法，其特征在于，所述Al/AlN/NH₃超晶格层生长温度为800℃～900℃，生长压力为30torr～80torr，Ⅴ/Ⅲ比的摩尔比范围为2000～4000之间，单个周期内NH₃层为只通入NH₃进行退火处理，时间为5s～10s，不通MO源进行生长。

8.根据权利要求5所述的LED外延片的外延生长方法，其特征在于，所述Al/AlN/H₂超晶格层的生长温度为1050℃～1200℃，生长压力为30torr～80torr，Ⅴ/Ⅲ比的摩尔比范围为50～500之间，单个周期内H₂层为只通入H₂进行退火处理，时间为5s～10s，不通MO源进行生长。