[发明专利]一种发光二极管外延结构及其制备方法

权利要求书

1.一种发光二极管外延结构，包括依次层叠的衬底、缓冲层、三维成核层、未掺杂的GaN层、N型GaN层、InGaN/GaN多量子阱层、P型AlGaN电子阻挡层、P型GaN层以及P型接触层，其特征在于，还包括N型复合AlGaN插入层，所述N型复合AlGaN插入层设于所述未掺杂的GaN层与所述N型GaN层之间，或设于所述N型GaN层与所述InGaN/GaN多量子阱层之间；

其中，所述N型复合AlGaN插入层包括交错层叠的多个N型Al_xIn_yGa_1-x-yN层和N型Al_zGa_1-zN层，其中0＜x＜1，0＜y＜1，x+y≤1，z＜x，所述N型GaN层及所述未掺杂的GaN层分别与所述N型复合AlGaN插入层中的N型Al_xIn_yGa_1-x-yN层层叠接触，或所述N型GaN层及所述InGaN/GaN多量子阱层分别与所述N型复合AlGaN插入层中的N型Al_xIn_yGa_1-x-yN层层叠接触。

2.根据权利要求1所述的发光二极管外延结构，其特征在于，所述N型GaN层包括相邻生长的第一N型GaN层及第二N型GaN层，所述N型复合AlGaN插入层设于所述第一N型GaN层与所述第二N型GaN层之间，所述第一N型GaN层及所述第二N型GaN层分别与所述N型复合AlGaN插入层中的N型Al_xIn_yGa_1-x-yN层层叠接触。

3.根据权利要求1所述的发光二极管外延结构，其特征在于，所述N型复合AlGaN插入层包括n+1层N型Al_xIn_yGa_1-x-yN层和n层N型Al_zGa_1-zN层，其中3≤n≤20，n∈N⁺，N⁺为正整数。

4.根据权利要求1所述的发光二极管外延结构，其特征在于，

所述N型Al_xIn_yGa_1-x-yN层的厚度为0.5~10nm；

所述N型Al_zGa_1-zN层的厚度为1~10nm。

5.一种发光二极管外延结构制备方法，其特征在于，用于制作上述权利要求1-4任意一项所述的发光二极管外延结构，所述方法包括：

获取一衬底；

在所述衬底上依次生长缓冲层、三维成核层、未掺杂的GaN层、N型复合AlGaN插入层、N型GaN层、InGaN/GaN多量子阱层、P型AlGaN电子阻挡层、P型GaN层以及P型接触层；

或在所述衬底上依次生长缓冲层、三维成核层、未掺杂的GaN层、N型GaN层、N型复合AlGaN插入层、InGaN/GaN多量子阱层、P型AlGaN电子阻挡层、P型GaN层以及P型接触层；

其中，在生长所述N型复合AlGaN插入层时，包括：

依次交错层叠多个N型Al_xIn_yGa_1-x-yN层和N型Al_zGa_1-zN层，以生长所述N型复合AlGaN插入层。

6.根据权利要求5所述的发光二极管外延结构制备方法，其特征在于，所述N型复合AlGaN插入层中掺杂剂的浓度小于所述N型GaN层中掺杂剂的浓度。

7.根据权利要求6所述的发光二极管外延结构制备方法，其特征在于，所述N型复合AlGaN插入层中掺杂剂的浓度范围为1×E¹⁷atoms/cm³～1×E¹⁹atoms/cm³。