具体包括:位于量子阱发光层40之上的AlGaN/GaN材料的第三超晶格结构层55、位于第三超晶格结构层55之上的AlGaN材料的第三块结构层56,和位于第三块结构层56之上的InGaN/GaN材料的第四超晶格结构层57。第三超晶格结构层55和第四超晶格结构层57中的超晶格层数目分别可以为1-6层，层数过少则能带调节效果不理想，层数过多则导致工艺成本高。该实施例中，由于AlGaN、GaN的能带差异大，AlGaN块材料与量子阱发光层中GaN垒层的界面处会存在一个能带尖，形成空穴的势垒，阻碍空穴迁移至量子阱发光层，影响空穴与电子在量子阱的复合发光；由于在AlGaN块材料56和量子阱发光层40之间采用AlGaN/GaN材料的第三超晶格结构层55，因此在不影响阻挡电子的作用下，利用超晶格的隧穿效应，进一步提高空穴越过AlGaN势垒，到达量子阱与电子复合。
[0025]图4a为本发明第四个实施例的GaN基LED结构的示意图。图4b为图4a示出的GaN基LED结构的局部能带示意图。如图4a和图4b所示，该实施例的GaN基LED结构中的电子阻挡层具体包括:位于量子阱发光层40之上的AlGaN/GaN材料的第五超晶格结构层58、位于第五超晶格结构层58之上的AlGaN材料的第四块结构层59，和位于第四块结构层59之上的InGaN/AlGaN材料的第六超晶格结构层5X。第五超晶格结构层58和第六超晶格结构层5X中的超晶格层数目分别可以为1-6层，层数过少则能带调节效果不理想，层数过多则导致工艺成本高。该实施例中，第六超晶格结构层5X采用InGaN/AlGaN超晶格结构，InGaN与AlGaN的晶格常数差异较大，在所构成的超晶格结构中InGaN和AlGaN受应力作用，能带发生剧烈倾斜，有利于杂质电离并聚集空穴，形成二维空穴气，提高空穴载流子，有利于更多的空穴迁移至量子阱发光层与电子发生复合。
[0026]图5是本发明实施例的GaN基LED结构的形成方法的流程图。如图5所示，该形成方法可以包括以下步骤:
A.提供衬底。
[0027]B.在衬底之上形成第一掺杂类型GaN层。
[0028]C.在第一掺杂类型GaN层之上形成量子阱发光层。
[0029]D.在量子阱发光层之上形成第二掺杂类型GaN层。其中，第一掺杂类型与第二掺杂类型相反。
[0030]E.在量子阱发光层与P掺杂类型GaN层之间形成电子阻挡层。其中，电子阻挡层包括块结构层和超晶格结构层。块结构层是指浑然为整个块体的、化学成分单一的半导体材料层。块结构层的禁带宽度大于GaN的禁带宽度，提高电子势垒高度，减少电子逸出发光量子阱层的概率，实现电子阻挡层的基本作用。超晶格结构层是指由两种晶格较匹配的半导体材料交替地生长周期性结构。超晶格结构层用于调节P掺杂类型GaN层与块结构层之间的能带倾斜程度以降低空穴势垒高度。
[0031]F.形成P电极和N电极。其中，P电极和第一掺杂类型GaN层与第二掺杂类型GaN层二者中的p-GaN层相连；N电极和第一掺杂类型GaN层与第二掺杂类型GaN层二者中的n-GaN层相连。
[0032]需要说明的是，本发明中可以是第一掺杂类型GaN层为η-GaN层、第二掺杂类型GaN层为p-GaN层；也可以是第一掺杂类型GaN层为p_GaN层、第二掺杂类型GaN层为n_GaN层，这不改变发明原理。这些工艺步骤间的灵活变换属于本领域技术人员的已知常识，在此不赘述。仅需要注意在P-GaN层和量子阱发光层插入符合上述条件的电子阻挡层即可。
[0033]需要说明的是，本领域技术人员还可以根据需要形成以下可选结构以进一步改善LED结构的发光效果:缓冲层、本征半导体层、电流阻挡层、超晶格接触层等等。此为本领域技术人员的已知技术，本文不赘述。
[0034]上述实施例的GaN基LED结构的形成方法中，采用块结构层加超晶格结构层的复合结构，一方面提高电子势垒高度、减少电子逸出量子阱发光层，另一方面有效降低空穴势垒高度，促使P型层的空穴更容易移动至量子阱发光层，大幅度提升电子空穴在量子阱发光层内的复合发光效率。本发明的GaN基LED结构的形成方法还具有工艺简单的优点。
[0035]在本发明的一个实施例中，电子阻挡层可以具体包括:沿着邻近量子阱发光层至远离量子阱发光层的方向依次层叠的AlGaN材料的第一块结构层和GaN/AlGaN材料的第一超晶格结构层。
[0036]在本发明的一个实施例中，电子阻挡层可以具体包括:沿着邻近量子阱发光层至远离量子阱发光层的方向依次层叠的AlGaN材料的第二块结构层和InGaN/GaN材料的第二超晶格结构层。
[0037]在本发明的一个实施例中，电子阻挡层可以具体包括:沿着邻近量子阱发光层至远离量子阱发光层的方向依次层叠的AlGaN/GaN材料的第三超晶格结构层、AlGaN材料的第三块结构层和InGaN/GaN材料的第四超晶格结构层。
[0038]在本发明的一个实施例中，电子阻挡层可以具体包括:沿着邻近量子阱发光层至远离量子阱发光层的方向依次层叠的AlGaN/GaN材料的第五超晶格结构层、AlGaN材料的第四块结构层和InGaN/AlGaN材料的第六超晶格结构层。
[0039]在本发明的一个实施例中，电子阻挡层可以具体包括:超晶格结构层中的超晶格的层数目为1-6层。
[0040]为使本领域技术人员更好地理解本发明的内容，下面详细阐述图3a和图3b所示的GaN基LED结构中的形成方法。该过程中，采用MOCVD(Metal_organic Chemical VaporDeposit1n，金属有机化合物化学气相沉淀)设备。以氨气(NH3)作为N源，三甲基镓(TMGa)或三乙基镓(TEGa)作为Ga源，三甲基铟(TMIn)作为In源，三甲基铝(TMA1)作为A1源，硅烷(SiH4)作为Si掺杂源，二茂镁(Cp2Mg)作为Mg掺杂源，氮气(N2)、氢气(? )做载气，在蓝宝石衬底或者蓝宝石图形化衬底异质外延u-GaN、n-GaN、InGaN/GaN的量子阱发光层、电子阻挡层、P-GaN,构成GaN基LED外延片结构。下面着重阐述电子阻挡层的形成过程:
第一步，量子阱结构发光层40上生长AlGaN层。选用高纯H2或者N2作载气，生长温度约为800-900° C，生长压力约为150-300mBar。AlGaN层厚度约为在l_5nm，其中A1组分占金属原子总数的原子数比例约为0-20%，Mg的掺杂浓度约为0-102° cm 3。
[0041]第二步，在AlGaN层上生长GaN层。选用高纯H2或者N2作载气，生长温度约为800-900° C，生长压力约为150-300mBar。GaN层厚度约为l_5nm，Mg的掺杂浓度在0_102°
3
cm ο
[0042]第一步至第二步完成的结构共同形成一层AlGaN/GaN超晶格。AlGaN层与GaN层重复交替生长三次，形成超晶格层数目为3的AlGaN/GaN材料的第三超晶格结构层55。
[0043]第三步，在第三超晶格结构层55之上继续外延生长AlGaN材料的第三块结构层56。选用高纯H2或者N2作载气，生长温度约为800-900° C，生长压力约为150_300mBar。AlGaN材料的第三块结构层56的厚度约为20_60nm，A1组分约为0_20%，Mg的掺杂浓度约为 O-1O20 cm 30
[0044]第四步，在第三块结构层56之上继续外延生长掺Mg的InGaN层。选用高纯比或者N2作载气，生长温度约为800-900° C，生长压力约为150-300mBar。InGaN层厚度约为l-5nm, In组分约为0-20%, Mg的掺杂浓度约为0_102° cm 3。
[0045]第五步，在InGaN层上生长掺Mg的GaN层。选用高纯H2或者N2作载气，生长温度约为800-900° C，生长压力约为150-300mBar。GaN层厚度在l_5nm，Mg的掺杂浓度在O-1O20 cm3。
[0046]第四步至第五步完成的结构共同形成一层InGaN/GaN超晶格。InGaN层与GaN层重复交替生长四次，形成超晶格层数目为4的InGaN/GaN材料的第四超晶格结构层57。