专利名称：一种led外延片及其制备方法
技术领域：
本发明属于半导体领域，尤其涉及一种LED外延片及其制备方法。
背景技术：
氮化镓(GaN)及其三元合金材料在短波长的光电器件应用广泛，其材料特性倍受关注，重点是提高GaN材料质量和LED的量子效率即光电转换效率。传统的P型GaN材料方面主要由于在MOCVD (金属有机化合物化学气相淀积，Metal-organic Chemical VaporDeposition)外延生长过程中Mg-H络合物的形成,使Mg活化率降低,产生较高电阻,致使外延材料具有半绝缘性质。针对该高电阻的现象，可将生长后的外延片进行热退火以降低P型GaN的电阻率，但是转化效率并不高。对于高性能器件，传统P型GaN外延片中缺陷(例如V型缺陷或者在生长过程中由于晶格不匹配而出现的位错)的形成和结合过程，会影响器件的抗静电能力即容易被击穿；同时，容易发生非辐射复合发热，不发光，对光电器件的寿命产生十分不利影响。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中外延片生长方式对光电器件寿命产生不利的技术问题，提供一种LED外延片，提高光电器件的寿命，实现器件的高性能。本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种LED外延片，包括衬底以及在所述衬底上顺序生长的η型氮化镓层、发光层和ρ型氮化铟镓/氮化镓结构层，所述P型氮化铟镓/氮化镓结构层包括顺序生长的本征氮化镓层、Mg掺杂量逐渐增加的ρ型氮化铟镓层、P型氮化镓层和Mg掺杂量逐渐减少的ρ型氮化铟镓层，所述本征氮化镓层与发光层邻接。本发明还提供一种LED外延片的制备方法，所述方法包括以下步骤:
511、提供一衬底，在所述衬底上顺序生长η型氮化镓层和发光层；
512、在发光层上生长ρ型氮化铟镓/氮化镓结构层，具体包括以下步骤:
5121、以三甲基镓作为镓源、氨气作为氮源，生长本征氮化镓层；
5122、以三甲基镓作为镓源、二茂镁作为Mg掺杂源、三甲基铟作为铟源、氨气作为氮源，保持三甲基镓、三甲基铟和氨气的流量恒定不变，二茂镁的流量从O渐变到1200SCCm，在本征氮化镓层上生长Mg掺杂量逐渐增加的ρ型氮化铟镓层；
5123、切断三甲基铟源，二茂镁的流量保持1200SCCm不变，在Mg掺杂量逐渐增加的ρ型氮化铟镓层上生长P型氮化镓层；
5124、打开三甲基铟源，将二茂镁的流量从1200SCCm渐变到0，在ρ型氮化镓层上生长Mg掺杂量逐渐减少的ρ型氮化铟镓层。本发明提供的LED外延片及其制备方法中，利用Mg掺杂量渐变的氮化铟镓/氮化镓结构作为P型层替换传统的P型氮化镓层，形成生长粗化缓解由于氮化镓折射率高引起的出光效率低的现象，即氮化铟镓的粗化作用有利于出光，提高了光电器件的外量子效率；利用铟原子的催化作用，使得Mg原子替换Ga原子形成受主，大大提高了 Mg的掺杂使得空穴浓度得到提高，从而获得更有效的P型层材料；利用Mg掺杂量渐变的氮化铟镓/氮化镓结构能很好的平衡空穴的分布，从而使得空穴能够更充分的与电子复合，提高了光电复合效率，有效降低了接触电阻从而使得光电器件电阻降低。因此，所述LED外延片能够提高光电器件的寿命，实现器件的高性能。
图1是本发明提供的LED外延片的结构示意图。
具体实施例方式为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明的发明人研究分析，针对光电器件的发光效率，从量子效率方面考虑，LED的亮度取决于有源区的内量子效率和光提取效率。受光提取影响的外量子效率，常规LED仅为百分之几，主要原因是传统P型GaN折射率很高，这使得有源区发出的光有大部分不能出射到空气中，而是要经历多次内反射，直到被LED吸收，加重了光电器件的散热问题，进而影响光电器件的内量子效率。因此，提高光提取效率主要考虑是使入射角大于临界角的光线能够重新回到临界角内并产生出射。根据所述分析，请参考图1所示，本发明提供一种LED外延片，包括衬底I以及在所述衬底I上顺序生长的η型氮化镓层2、发光层3和ρ型氮化铟镓/氮化镓结构层4，所述P型氮化铟镓/氮化镓结构层4包括顺序生长的本征氮化镓层41、Mg掺杂量逐渐增加的P型氮化铟镓层42、p型氮化镓层43和Mg掺杂量逐渐减少的ρ型氮化铟镓层44，所述本征氮化镓层41与发光层3邻接。本发明提供的LED外延片中，利用Mg掺杂量渐变的氮化铟镓/氮化镓结构作为P型层替换传统的P型氮化镓层，形成生长粗化缓解由于氮化镓折射率高引起的出光效率低的现象，即氮化铟镓的粗化作用有利于出光，提高了光电器件的外量子效率；利用铟原子的催化作用，使得Mg原子替换Ga原子形成受主，大大提高了 Mg的掺杂使得空穴浓度得到提高，从而获得更有效的P型层材料；利用Mg掺杂量渐变的氮化铟镓/氮化镓结构能很好的平衡空穴的分布，从而使得空穴能够更充分的与电子复合，提高了光电复合效率，有效降低了接触电阻从而使得光电器件电阻降低。因此，所述LED外延片能够提高光电器件的寿命，实现器件的高性能。作为较佳的实施方式，所述本征氮化镓层41的厚度小于等于40纳米，生长所述本征氮化镓层41的目的在于获得更好生长ρ型层的晶体质量，如果所述本征氮化镓层41的厚度大于40纳米，会使得ρ型层的导电性能变差，从而使得整个LED外延片电压过高。作为较佳的实施方式，所述Mg掺杂量逐渐增加的ρ型氮化铟镓层42的厚度为50-120纳米，生长所述Mg掺杂量逐渐增加的ρ型氮化铟镓层42的目的在于利用In的作用有利于Mg掺杂，促进Mg原子替代Ga原子；同时利用氮化铟镓的积聚效应形成粗化，有利于出光。如果所述Mg掺杂量逐渐增加的ρ型氮化铟镓层42的厚度大于120纳米，会导致外延层的晶体质量很差，产生缺陷，影响器件的性能；如果小于50纳米，会导致粗化的效应不明显，没有起到插入层的作用。作为较佳的实施方式，所述ρ型氮化镓层43的厚度为10-40纳米，生长所述ρ型氮化镓层43的目的在于与氮化铟镓层形成能带上的变化，能更好的束缚空穴。如果所述P型氮化镓层43的厚度大于40纳米，会导致晶体质量变差，同时形成高阻结构影响器件的散热性能；如果小于10纳米，会导致不能有效束缚空穴。作为较佳的实施方式，所述Mg掺杂量逐渐减少的ρ型氮化铟镓层44的厚度为50-120纳米，生长所述Mg掺杂量逐渐减少的ρ型氮化铟镓层44的目的在于利用In的作用有利于Mg掺杂，促进Mg原子替代Ga原子；同时利用氮化铟镓的积聚效应形成粗化，有利于出光。如果所述Mg掺杂量逐渐减少的ρ型氮化铟镓层44的厚度大于120纳米，会导致外延层的晶体质量很差，产生缺陷，影响器件的性能；如果小于50纳米，会导致粗化的效应不明显，没有起到插入层的作用。作为具体的实施方式，所述ρ型氮化铟镓层具有如下结构:InxGa (1_Χ)Ν;其中，0〈χ〈1，所述ρ型氮化铟镓层具体为Mg掺杂量逐渐增加的ρ型氮化铟镓层42和Mg掺杂量逐渐减少的P型氮化铟镓层44，所述X为铟在结构InxGa (1_Χ)Ν中含量的取值范围。为了形成均匀的氮化铟镓粗化区域，提高量子效率，同时考虑Mg在ρ型氮化铟镓层中的掺杂效率，所述铟在结构InxGa(1_x)N中含量的取值范围为0〈χ〈1 ;优选地，进一步考虑掺铟与温度的最佳生长效果，所述x=0.12。作为具体的实施方式，请参考图1所示，所述衬底I和η型氮化镓层2之间形成有缓冲层5，所述缓冲层5具体可为氮化镓层，所述缓冲层5的厚度可为20-50纳米，由此可以更好地释放应力，生长出质量好的氮化镓材料。作为具体的实施方式，请参考图1所示，所述η型氮化镓层2和缓冲层5之间形成有非掺杂的氮化镓层6，具体地，所述非掺杂的氮化镓层6的厚度为1-4微米；所述η型氮化镓层2为掺硅的η型氮化镓层，其厚度为0.5-2微米，由此可以更好地获得电子浓度高，迁移率高的η型材料。作为具体的实施方式，请参考图1所示，所述发光层3包括多个氮化铟镓/氮化镓单元，每个氮化铟镓/氮化镓单元层叠生长。具体地，每个氮化铟镓/氮化镓单元包括氮化铟镓层31和氮化镓层32，所述氮化铟镓层31和氮化镓层32层叠排列，一个层叠排列的氮化铟镓层31和氮化镓层32构成一个氮化铟镓/氮化镓单元的生长周期，多个氮化铟镓/氮化镓单元交替层叠排列即形成所述发光层3。当然，本领域的技术人员应当明白，所述发光层3也可以采用现有的结构。作为具体的实施方式，所述每个氮化铟镓/氮化镓单元中，氮化铟镓31的厚度为3-8纳米，氮化镓32的厚度为10-20纳米，由此可以更好地形成量子效应，有利于控制电子和空穴的复合。作为较佳的实施方式，所述氮化铟镓/氮化镓单元的个数为5-10，即交替层叠排列的氮化铟镓/氮化镓单元为5-10个，由此可以更好地有利于电子的过渡和传播，有利于电子和空穴的充分复合；具体地，在图1中，所述交替层叠排列的氮化铟镓/氮化镓单元为7个。作为具体的实施方式，请参考图1所示，所述发光层3和ρ型氮化铟镓/氮化镓结构层4之间生长有阻挡层7 ;具体地，所述阻挡层7具体可为氮化铝镓层，所述阻挡层7的厚度可为10-40纳米，由此可以更好地限制电子到达ρ层而发生非辐射复合，使得电子的辐射复合效率提高。本发明还提供一种LED外延片的制备方法，所述方法包括以下步骤:
511、提供一衬底，在所述衬底上顺序生长η型氮化镓层和发光层；
512、在发光层上生长ρ型氮化铟镓/氮化镓结构层，具体包括以下步骤:
5121、以三甲基镓作为镓源、氨气作为氮源，生长本征氮化镓层；
5122、以三甲基镓作为镓源、二茂镁作为Mg掺杂源、三甲基铟作为铟源、氨气作为氮源，保持三甲基镓、三甲基铟和氨气的流量恒定不变，二茂镁的流量从O渐变到1200SCCm，在本征氮化镓层上生长Mg掺杂量逐渐增加的ρ型氮化铟镓层；
5123、切断三甲基铟源，二茂镁的流量保持1200SCCm不变，在Mg掺杂量逐渐增加的ρ型氮化铟镓层上生长P型氮化镓层；
5124、打开三甲基铟源，将二茂镁的流量从1200SCCm渐变到0，在ρ型氮化镓层上生长Mg掺杂量逐渐减少的ρ型氮化铟镓层。本发明提供的LED外延片的制备方法中，利用Mg掺杂量渐变的氮化铟镓/氮化镓结构作为ρ型层替换传统的ρ型氮化镓层，形成生长粗化缓解由于氮化镓折射率高引起的出光效率低的现象，即氮化铟镓的粗化作用有利于出光，提高了光电器件的外量子效率；利用铟原子的催化作用，使得Mg原子替换Ga原子形成受主，大大提高了 Mg的掺杂使得空穴浓度得到提高，从而获得更有效的P型层材料；利用Mg掺杂量渐变的氮化铟镓/氮化镓结构能很好的平衡空穴的分布，从而使得空穴能够更充分的与电子复合，提高了光电复合效率，有效降低了接触电阻从而使得光电器件电阻降低。因此，所述LED外延片能够提高光电器件的寿命，实现器件的高性能。作为具体的实施方式，在所述步骤Sll中，所衬底可以采用本领域熟知的蓝宝石，在所述衬底上顺序生长η型氮化镓层和发光层可以采用本领域技术人员熟知的方法。作为较佳的实施例，所述衬底与η型氮化镓层之间形成有缓冲层，所述η型氮化镓层和缓冲层之间形成有非掺杂的氮化镓层。以下将对其制备方法进行详述:
采用蓝宝石作为衬底，通过MOCVD工艺利用氨气(NH3)先对蓝宝石衬底进行氮化处理，即具体可在温度为950-1100度时，通入时长为100-170秒的NH3，使其对衬底表面进行清理；然后将温度降到500-600度，以三甲基镓(TMGa)作为镓源、氨气(NH3)作为氮源，在蓝宝石衬底上沉积20-50纳米厚的氮化镓(GaN)缓冲层；最后将沉积后的衬底在温度1000-1100度下维持200-300秒，完成高温处理，至此即完成缓冲层的制备。在温度为700-900度时，以三甲基镓(TMGa)作为镓源、氨气(NH3)作为氮源，在缓冲层上生长非掺杂的氮化镓层，其厚度为1-4微米；然后在温度为1000-1100度时，以三甲基镓(TMGa)作为镓源、氨气(NH3)作为氮源、硅烷(SiH4)作为硅源，在非掺杂的氮化镓层上生长掺硅的η型氮化镓层，其厚度为0.5-2微米。优选地，所述非掺杂的氮化镓层的厚度为2微米，掺硅的η型氮化镓层的厚度为I微米。作为较佳的实施例,所述发光层包括多个氮化铟镓/氮化镓单元,每个氮化铟镓/氮化镓单元层叠生长；其中，每个氮化铟镓/氮化镓单元包括氮化铟镓层和氮化镓层，所述氮化铟镓层和氮化镓层层叠排列，一个层叠排列的氮化铟镓层和氮化镓层构成一个氮化铟镓/氮化镓单元的生长周期，多个氮化铟镓/氮化镓单元交替层叠排列即形成所述发光层。具体制备方法，在温度为700-800度时，以三甲基铟(TMin)为铟源、三乙基镓(TEGa)作为镓源、氨气(NH3)作为氮源，在掺硅的η型氮化镓层上生长一层氮化铟镓(InGaN)，其厚度为3-8纳米；然后切断三甲基铟(TMin)铟源，在氮化铟镓层上生长一层氮化镓(GaN)，其厚度为10-20纳米，所述氮化铟镓层和氮化镓层构成一个生长周期，形成所述氮化铟镓/氮化镓单元；如此循环往复，形成多个层叠排列的氮化铟镓/氮化镓单元，所述氮化铟镓/氮化镓单元的个数一般为5-10。优选地，所述氮化铟镓层的厚度为5纳米，氮化镓层的厚度为12纳米，氮化铟镓/氮化镓单元的个数7，即形成[InGaN/GaN]/[InGaN/GaN]/[InGaN/GaN]/[InGaN/GaN]/[InGaN/GaN]/[InGaN/GaN] /[InGaN/GaN]。作为较佳的实施例，所述发光层上生长有阻挡层，所述阻挡层具体可为氮化铝镓层，由此可以更好地限制电子到达P层而发生非辐射复合，使得电子的辐射复合效率提高。具体制备方法，在温度为900-950度时，以三乙基镓(TEGa)作为镓源、三甲基铝(TMA1)为铝源、氨气(NH3)作为氮源，在所述发光层上生长氮化铝镓层(AlGaN)，生长的时间为50-200秒，所述氮化铝镓层的厚度为10-40纳米。优选地，所述温度为920度，生长的时间为150秒，生长的厚度为30纳米。作为具体的实施方式，所述步骤S12中在发光层上生长P型氮化铟镓/氮化镓结构层的制备方法为:
在所述步骤S121中，以三甲基镓(TMGa)作为镓源、氨气(NH3)作为氮源，在温度为800-860度时，在阻挡层上生长本征氮化镓层，生长的时间小于等于200秒，生长的厚度小于等于40纳米；生长本征氮化镓层，相当于发光层后过渡到生长P型层，其目的在于获得更好生长P型的晶体质量，所述本征氮化镓层的生长厚度不能太厚，否则会使得P型层的导电性能差，从而使得整个LED外延片电压过高。作为优选实施例，所述生长的温度为820度，时间为50秒，厚度为10纳米。在所述步骤S122中，以三甲基镓(TMGa)作为镓源、二茂镁(Cp2Mg)作为Mg掺杂源、三甲基铟(TMIn)作为铟源、氨气(NH3)作为氮源，在温度为750-850度时，保持三甲基镓、三甲基铟和氨气的流量恒定不变，二茂镁的流量从O渐变到1200SCCm，在本征氮化镓层上生长Mg掺杂量逐渐增加的ρ型氮化铟镓层，生长的时间为200-600秒，生长的厚度为50-120纳米。生长所述Mg掺杂量逐渐增加的ρ型氮化铟镓层的目的在于利用In的作用有利于Mg掺杂，促进Mg原子替代Ga原子；同时利用氮化铟镓的积聚效应形成粗化，有利于出光。如果所述Mg掺杂量逐渐增加的ρ型氮化铟镓层42的厚度大于120纳米，会导致外延层的晶体质量很差，产生缺陷，影响器件的性能；如果小于50纳米，会导致粗化的效应不明显，没有起到插入层的作用。其中，所述三甲基镓的流量小于等于75sCCm，三甲基铟的流量小于等于200sccm,氨气的流量小于等于35000sccm ;所述二茂镁(Cp2Mg)作为掺杂源,其流量由O渐变到1200sCCm，因此Mg的含量也是逐渐增加的，且设定其流量渐变，也是为了达到最佳的掺杂效率，提高空穴浓度；同时，所述掺杂量的最大值设定在1200SCCm，主要是因为如果掺杂量过大会导致表面形貌差、漏电流大。作为优选的实施例，所述生长的温度为820度，时间为450秒，厚度为100纳米。作为具体的实施方式，所述Mg掺杂量逐渐增加的ρ型氮化铟镓层具有如下结构:InxGa(1_x)N;其中，0〈χ〈1，所述X为铟在结构InxGa (1_X)N中含量的取值范围。为了形成均匀的氮化铟镓粗化区域，提高量子效率，同时考虑Mg在ρ型氮化铟镓层中的掺杂效率，所述铟在结构InxGa(1_x)N中含量的取值范围为0〈χ〈1 ;优选地，进一步考虑掺铟与温度的最佳生长效果，所述x=0.12，具体为在820度时，最佳掺铟取值x=0.12。在所述步骤S123中，切断三甲基铟(TMIn)源，二茂镁(Cp2Mg)的流量保持1200sccm不变，在温度为850-950度时，在Mg掺杂量逐渐增加的ρ型氮化铟镓层上生长P型氮化镓(P-GaN)层；所述生长的时间为50-200秒，生长的厚度为10-40纳米，生长所述ρ型氮化镓层43的目的在于与氮化铟镓层形成能带上的变化，能更好的束缚空穴。如果所述P型氮化镓层43的厚度大于40纳米，会导致晶体质量变差，同时形成高阻结构影响器件的散热性能；如果小于10纳米，会导致不能有效束缚空穴。为了获得更好的晶体质量，作为优选的实施例，所述生长的温度为910度，时间为150秒，厚度为30纳米。S124、打开三甲基铟(TMIn)源，将二茂镁(Cp2Mg)的流量从1200sccm渐变到0，在温度为750-850度时，在ρ型氮化镓层上生长Mg掺杂量逐渐减少的ρ型氮化铟镓层，生长的时间为200-600秒，生长的厚度为50-120纳米。生长所述Mg掺杂量逐渐减少的ρ型氮化铟镓层44的目的在于利用In的作用有利于Mg掺杂，促进Mg原子替代Ga原子；同时利用氮化铟镓的积聚效应形成粗化，有利于出光。如果所述Mg掺杂量逐渐减少的ρ型氮化铟镓层44的厚度大于120纳米，会导致外延层的晶体质量很差，产生缺陷，影响器件的性能；如果小于50纳米，会导致粗化的效应不明显，没有起到插入层的作用。其中，所述三甲基镓的流量小于等于75sccm,三甲基铟的流量小于等于200sccm,氨气的流量小于等于35000sccm ；所述二茂镁(Cp2Mg)作为掺杂源，其流量由1200SCCm渐变到0，因此Mg的含量也是逐渐减少的，且设定其流量渐变，也是为了达到最佳的掺杂效率，提高空穴浓度；同时，所述掺杂量的最大值设定在1200SCCm，主要是因为如果掺杂量过大会导致表面形貌差、漏电流大。作为优选的实施例，所述生长的温度为820度，时间为450秒，厚度为100纳米。作为具体的实施方式，所述Mg掺杂量逐渐减少的ρ型氮化铟镓层具有如下结构:InxGa(1_x)N;其中，0〈χ〈1，所述X为铟在结构InxGa (1_X)N中含量的取值范围。为了形成均匀的氮化铟镓粗化区域，提高量子效率，同时考虑Mg在ρ型氮化铟镓层中的掺杂效率，所述铟在结构InxGa(1_x)N中含量的取值范围为0〈χ〈1 ;优选地，进一步考虑掺铟与温度的最佳生长效果，所述x=0.12，具体为在820度时，最佳掺铟取值x=0.12。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种LED外延片，其特征在于，包括衬底以及在所述衬底上顺序生长的η型氮化镓层、发光层和P型氮化铟镓/氮化镓结构层，所述P型氮化铟镓/氮化镓结构层包括顺序生长的本征氮化镓层、Mg掺杂量逐渐增加的P型氮化铟镓层、P型氮化镓层和Mg掺杂量逐渐减少的P型氮化铟镓层，所述本征氮化镓层与发光层邻接。
2.根据权利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述本征氮化镓层的厚度小于等于40纳米。
3.根据权利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述Mg掺杂量逐渐增加的P型氮化铟镓层的厚度为50-120纳米。
4.根据权利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述P型氮化镓层的厚度为10-40纳米。
5.根据权利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述Mg掺杂量逐渐减少的P型氮化铟镓层的厚度为50-120纳米。
6.根据权利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述P型氮化铟镓层具有如下结构:InxGa (1_Χ)Ν ;其中，0〈χ〈1。
7.根据权利要求6所述的LED外延片，其特征在于，所述χ=0.12。
8.根据权利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述衬底和η型氮化镓层之间形成有缓冲层。
9.根据权利要求8所述的LED外延片，其特征在于，所述η型氮化镓层和缓冲层之间形成有非掺杂的氮化镓层。
10.根据权利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述发光层包括多个氮化铟镓/氮化镓单元，每个氮化 铟镓/氮化镓单元层叠生长。
11.根据权利要求10所述的LED外延片，其特征在于，所述每个氮化铟镓/氮化镓单元中，氮化铟镓的厚度为3-8纳米，氮化镓的厚度为10-20纳米。
12.根据权利要求10所述的LED外延片，其特征在于，所述氮化铟镓/氮化镓单元的个数为5-10。
13.根据权利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述发光层和P型氮化铟镓/氮化镓结构层之间生长有阻挡层。
14.一种LED外延片的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 511、提供一衬底，在所述衬底上顺序生长η型氮化镓层和发光层； 512、在发光层上生长P型氮化铟镓/氮化镓结构层，具体包括以下步骤: 5121、以三甲基镓作为镓源、氨气作为氮源，生长本征氮化镓层； 5122、以三甲基镓作为镓源、二茂镁作为Mg掺杂源、三甲基铟作为铟源、氨气作为氮源，保持三甲基镓、三甲基铟和氨气的流量恒定不变，二茂镁的流量从O渐变到1200SCCm，在本征氮化镓层上生长Mg掺杂量逐渐增加的P型氮化铟镓层； 5123、切断三甲基铟源，二茂镁的流量保持1200SCCm不变，在Mg掺杂量逐渐增加的P型氮化铟镓层上生长P型氮化镓层； 5124、打开三甲基铟源，将二茂镁的流量从1200SCCm渐变到0，在ρ型氮化镓层上生长Mg掺杂量逐渐减少的ρ型氮化铟镓层。
15.根据权利要求14所述的LED外延片的制备方法，其特征在于，所述步骤S121中，所述生长的条件为，温度800-860度，时间小于等于200秒。
16.根据权利要求14所述的LED外延片的制备方法，其特征在于，所述步骤S122中，所述生长的条件为，温度750-850度，时间200-600秒。
17.根据权利要求14所述的LED外延片的制备方法，其特征在于，所述步骤S122中，所述三甲基镓的流量小于等于75sCCm，三甲基铟的流量小于等于200sCCm，氨气的流量小于等于 35000sccm。
18.根据权利要求14所述的LED外延片的制备方法，其特征在于，所述步骤S123中，所述生长的条件为，温度850-950度，时间50-200秒。
19.根据权利要求14所述的LED外延片的制备方法，其特征在于，所述步骤S124中，所述生长的条件为，温度750-850度，时间200-600秒。
20.根据权利要求14所述的LED外延片的制备方法，其特征在于，所述步骤S122和步骤S124中生长的ρ型氮化铟镓层具 有如下结构:InxGa (1_X)N ;其中，0〈χ〈1。
全文摘要
本发明提供一种LED外延片，包括衬底以及在所述衬底上顺序生长的n型氮化镓层、发光层和p型氮化铟镓/氮化镓结构层，所述p型氮化铟镓/氮化镓结构层包括顺序生长的本征氮化镓层、Mg掺杂量逐渐增加的p型氮化铟镓层、p型氮化镓层和Mg掺杂量逐渐减少的p型氮化铟镓层，所述本征氮化镓层与发光层邻接。本发明还提供所述LED外延片的制备方法。本发明提供的LED外延片及其制备方法中，利用Mg掺杂量渐变的氮化铟镓/氮化镓结构作为p型层替换传统的p型氮化镓层，提高了光电器件的外量子效率；利用铟原子的催化作用，使得Mg原子替换Ga原子形成受主；利用Mg掺杂量渐变的氮化铟镓/氮化镓结构能很好的平衡空穴的分布，提高了光电器件的寿命。
文档编号H01L33/00GK103178169SQ20111043344
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者陈飞 申请人:比亚迪股份有限公司