阻挡层
[0050]9P 型 GaN 层
【具体实施方式】
[0051]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0052]请参阅图1至图11。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0053]实施例一
[0054]请参阅图1至图3，本发明提供一种高亮度GaN基LED外延结构，所述外延结构包括:依次层叠的成核层2、未掺杂GaN层31、N型GaN层32、超晶格结构4、多量子阱结构5、AlGaN层6、低温P型AlInGaN层7、P型电子阻挡层8及P型GaN层9。
[0055]具体的，所述外延结构形成于一生长衬底I上，且所述成核层2位于所述生长衬底I的表面上。所述生长衬底I可以为蓝宝石衬底、GaN衬底、硅衬底或碳化硅衬底。
[0056]具体的，所述成核层2的厚度为15nm?50nm ;所述未掺杂的GaN层31及所述N型GaN层32的总厚度为1.5 μπι?4.5 μπι;所述N型GaN层32内的掺杂元素为Si，Si的惨杂浓度为IelScnT1?3el9cm-1。
[0057]具体的，如图2所示，所述超晶格结构4由第二 InGaN势阱41与第二 GaN势皇42交替组成，一个所述第二 InGaN势阱41与一个所述第二 GaN势皇42构成一个周期对，在同一周期对内，所述第二 GaN势皇42位于所述第二 InGaN势阱41之上；优选地，本实施例中，所述超晶格结构4包括3?30个所述周期对。
[0058]具体的，所述第二 InGaN势讲41的厚度为1.0nm?4.0nm，所述第二 GaN势皇42的厚度为1.0nm?9.0nm ;所述超晶格结构4内In组分的摩尔含量为
[0059]具体的，如图3所示，所述多量子阱结构5由第一 InGaN势阱51与第一 GaN势皇52交替组成；其中，所述第一 InGaN势阱分三步生长而成。
[0060]具体的，在所述多量子阱结构5中，一个所述第一 InGaN势阱51与一个所述第一GaN势皇构52成一个周期对，在同一周期对内，所述第一 GaN势皇52位于所述第一 InGaN势阱51之上。在一个所述多量子阱结构5中，所述周期对的数量可以根据实际的需要设定，优选地，本实施例中，所述多量子阱结构5包括5?18个所述周期对。
[0061]具体的，所述第一 InGaN势阱51的厚度为2.0nm?4.0nm，所述第一 GaN势皇52的厚度为3.0nm?15.0nm ;所述多量子阱结构5内In组分的摩尔含量为15%?20%。
[0062]具体的，三步生长所述第一 InGaN势阱51的具体方法为:第一步，提供Ga源及In源，打开所述Ga源及所述In源，在适于生长第一 InGaN势阱51的环境内同时通入Ga及In以生长部分所述InGaN势讲51，其中，该步中In的通入流量为10sccm?300sccm(sccm:标准状态毫升每分钟)，生长的部分所述第一 InGaN势讲51的厚度为0.4nm?1.5nm ;第二步，关闭所述Ga源，只通入In ;其中，该步中In的通入量为第一步中In通入量的3?5倍，通入时间为1s?60s ;第三步，再次打开Ga源，再次同时通入Ga及In以继续生长所述第一 InGaN势讲51，其中，该步中In的通入流量为500sccm?600sccm，继续生长的所述第一InGaN势阱51的厚度为1.8nm?3.5nm。所述第一 InGaN势阱51分三步生长，一方面可以减小电子和空穴波函数的空间分离，提高辐射性复合效率；另一方面在量子阱生长过程中先通一段时间In源，可以使In源在量子阱中分布更加均匀，从而进一步提高了发光效率。通过三步生长多量子阱结构的方法实现了亮度的提高和量子效率下降的改善。
[0063]具体的，所述In源可以为TMIn(三甲基铟)源，所述Ga源可以为TEGa(三乙基镓)源。
[0064]具体的，所述AlGaN层6中Al的组分含量为2%?20% ;所述AlGaN层6的厚度为 20nm ?35nm。
[0065]具体的，所述P型电子阻挡层8可以为P型AlGaN、P型AlInGaN或P型AlGaN/GaN超晶格结构；所述P型电子阻挡层8的厚度为30nm?SOnm ;所述P型电子阻挡层8内的掺杂元素为Mg，Mg的掺杂浓度为δθΙδαιΓ1?3.5el9cm '
[0066]具体的，所述P型GaN层的厚度为30nm?150nm ;所述P型电子阻挡层内的掺杂元素为Mg，Mg的掺杂浓度为δθΙδαιΓ1?leZOcm—1。
[0067]实施例二
[0068]请结合图1至图3参阅图4至图11，本发明还提供一种高亮度GaN基LED外延结构的制作方法，包括以下步骤:
[0069]S1:提供生长衬底1，在所述生长衬底I上由下至上依次生长成核层2、未掺杂GaN层31及N型GaN层32 ;
[0070]S2:在所述N型GaN层32上生长超晶格结构4 ；
[0071]S3:在所述超晶格结构4上生长多量子阱结构5，所述多量子阱结构5由第一InGaN势阱51与第一 GaN势皇52交替组成；其中，所述第一 InGaN势阱51分三步生长；
[0072]S4:在所述多量子阱结构5上生长AlGaN层6 ；
[0073]S5:在所述AlGaN层6上生长低温P型AlInGaN层7 ；
[0074]S6:在所述低温P型AlInGaN层7上生长P型电子阻挡层8 ；
[0075]S7:在所述P型电子阻挡层8上生长P型GaN层9。
[0076]在步骤SI中，请参阅图4中的SI步骤及图5，提供生长衬底1，在所述生长衬底I上由下至上依次生长成核层2、未掺杂GaN层31及N型GaN层32。
[0077]具体的，所述生长衬底I可以为蓝宝石衬底、GaN衬底、硅衬底或碳化硅衬底。
[0078]具体的，所述成核层2的生长温度为450 °C?650 °C ;所述成核层2的厚度为15nm?50nm ;所述未掺杂的GaN层31及所述N型GaN层32的生长温度为1000°C?1200°C ；所述未掺杂的GaN层31及所述N型GaN层32的总厚度为1.5μπι?4.5μπι ;所述N型GaN层32内的掺杂元素为Si，Si的掺杂浓度为IelScnT1?3el9cm ^10
[0079]在步骤S2中，请参阅图4中的S2步骤及图6，在所述N型GaN层32上生长超晶格结构4。
[0080]具体的，由图2所示，所述超晶格结构4由第二 InGaN势阱41与第二 GaN势皇42交替组成，一个所述第二 InGaN势阱41与一个所述第二 GaN势皇42构成一个周期对，在同一周期对内，所述第二 GaN势皇42位于所述第二 InGaN势阱41之上；优选地，本实施例中，所述超晶格结构4包括3?30个所述周期对。
[0081]具体的，所述超晶格结构4的生长温度为700°C?900°C ;所述第二 InGaN势阱41的厚度为1.0nm?4.0nm,所述第二 GaN势皇42的厚度为1.0nm?9.0nm ;所述超晶格结构4内In组分的摩尔含量为1%?5%。
[0082]在步骤S3中，请参阅图4中的S3步骤及图7，在所述超晶格结构4上生长多量子阱结构5，所述多量子阱结构5由第一 InGaN势阱51与第一 GaN势皇52交替组成；其中，所述第一 InGaN势阱51分三步生长。
[0083]具体的，三步生长所述第一 InGaN势阱51的具体方法为:第一步，提供Ga源及In源，打开所述Ga源及所述In源，在适于生长第一 InGaN势阱51的环境内同时通入Ga及In以生长部分所述第一 InGaN势讲51，其中，该步中In的通入流量为10sccm?300sccm，生长的部分所述第一 InGaN势讲51的厚度为0.4nm?1.5nm ;第二步，关闭所述Ga源，只通入In，其中，该步中In的通入量为第一步中In通入量的3?5倍，通入时间为1s?60s ;第三步，再次打开Ga源，再次同时通入Ga及In以继续生长所述第一 InGaN势阱51，其中，该步中In的通入流量为500sccm?600sccm，生长的所述第一 InGaN势讲51的厚度为1.8nm?3.5nm。
[0084]具体的，所述In源为TMIn (三甲基铟)源，所述Ga源为TEGa (三乙基镓)源。
[0085]具体的，所述第一 InGaN势阱51的生长温度为700°C?900°C;所述第一 InGaN势讲51的厚度为2.0nm?4.0nm ;所述第一 GaN势皇52的厚度为3.0nm?15.0nm。
[0086]所述多量子阱结构5分三步生长，一方面可以较小电子和空穴波函数的空间分离，提高辐射性复合效率；另一方面两段InGaN生长中途中断，仅通In，可以改善量子效率下降；在量子阱生长过程中通一段时间铟源，在多量子阱结构中生长了可以发光的铟簇结构，从而进一步提高了发光效率。通过三步生长多量子阱结构的方法实现了亮度的提高和量子效率下降的改善。
[0087]具体的，在所述多量子阱结构5中，一个所述第一 InGaN势阱51与一个所述第一GaN势皇构52成一个周期对，在同一周期对内，所述第一 GaN势皇52位于所述第一 InGaN势阱51之上。在一个所述多量子阱结构5中，所述周期对的数量可以根据实际的需要设定，优选地，本实施例中，所述多量子阱结构5包括5?18个所述周期对。
[0088]具体的，所述多量子阱结构内In组分的摩尔含量为15%?20%。
[0089]在步骤S4中，请参阅图4中的S4步骤及图8，在所述多量子阱结构5上生长AlGaN层6o
[0090]具体的，所述AlGaN层6中Al的组分含量为2%?20% ;所述AlGaN层6的生长温度为