AlN模板、发光二极管外延片及其制造方法与流程

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种aln模板、发光二极管外延片及其制造方法。

背景技术：

led(lightemittingdiode，发光二极管)是一种能发光的半导体电子元件。作为一种高效、环保、绿色新型固态照明光源，正在被迅速广泛地得到应用，如交通信号灯、汽车内外灯、城市景观照明、手机背光源等。

外延片是led中的主要构成部分，现有的gan基led外延片包括蓝宝石衬底以及生长在蓝宝石衬底上的gan外延层。由于蓝宝石和gan材料之间存在晶格失配和热失配问题，而aln材料与gan材料、蓝宝石衬底间仅有较小的晶格不匹配，因此常将aln作为缓冲层置入到蓝宝石衬底和gan之间。具体地，先在pvd(physicalvapordeposition，物理气相沉积)设备中采用pvd法在蓝宝石衬底上沉积一层aln薄膜，再在aln薄膜上生长gan外延层，制成led外延片。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于aln材料与蓝宝石衬底之间仍存在晶格不匹配的问题，因此aln缓冲层与蓝宝石衬底之间仍会产生应力，且随着aln薄膜的厚度逐渐增加，aln薄膜内部积累的应力会逐渐增大，从而导致外延片出现较大的翘曲，使得外延片的波长均匀性变差。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种aln模板、发光二极管外延片及其制造方法，可以提高外延片的波长均匀性。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种aln模板，包括衬底和在所述衬底上沉积的aln薄膜，

所述aln薄膜包括依次层叠的第一aln薄膜、插入层和第二aln薄膜，所述插入层包括多个alno子层，且所述多个alno子层中的氧含量沿所述多个alno子层的层叠方向先逐层增加再逐层减少。

进一步地，所述多个alno子层的厚度沿所述多个alno子层的层叠方向先逐层减小再逐层增大。

进一步地，所述多个alno子层的厚度与所述多个alno子层中的氧含量呈线性负相关。

进一步地，所述第一aln薄膜的厚度大于所述第二aln薄膜的厚度。

第二方面，提供了一种发光二极管外延片，所述发光二极管外延片包括如第一方面所述的aln模板和设置在所述aln模板上的外延层。

第三方面，提供了一种aln模板的制造方法，所述制造方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上沉积aln薄膜；所述aln薄膜包括依次层叠的第一aln薄膜、插入层和第二aln薄膜，所述插入层包括多个alno子层，且所述多个alno子层中的氧含量沿所述多个alno子层的层叠方向先逐层增加再逐层减少。

进一步地，所述在所述衬底上沉积aln薄膜，包括：

在混合了氩气、氮气和氧气的气体氛围下，采用磁控溅射技术对对al靶材进行溅射，以在所述衬底上沉积所述aln薄膜；在沉积所述aln薄膜的过程中，先逐渐增加所述氧气的流量，再逐渐减少所述氧气的流量。

进一步地，在沉积所述aln薄膜的过程中，所述氩气和所述氮气的流量比逐渐增大。

进一步地，磁控溅射电源采用脉冲电源，在沉积所述aln薄膜的过程中，所述脉冲电源的频率逐渐增大。

第四方面，提供了一种发光二极管外延片的制造方法，所述制造方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上沉积aln薄膜；所述aln薄膜包括依次层叠的第一aln薄膜、插入层和第二aln薄膜，所述插入层包括多个alno子层，且所述多个alno子层中的氧含量沿所述多个alno子层的层叠方向先逐层增加再逐层减少；

在所述aln薄膜上生长外延层。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过将aln薄膜设置为包括依次层叠的第一aln薄膜、插入层和第二aln薄膜，插入层包括多个alno子层，alno子层中的一部分o原子会替代n原子，另一部分o原子会形成填隙原子，而替位o原子和填隙o原子都会使aln晶格产生一定的畸变，增加aln薄膜的晶格常数，使aln薄膜和后续gan外延薄膜的晶格常数更接近，有利于减小gan材料中的压应力，改善外延片的翘曲，进而改善基于aln模板的外延层的波长均匀性。同时多个alno子层中的氧含量沿多个alno子层的层叠方向先逐层增加再逐层减少，加上位于插入层两侧未掺o的第一aln薄膜和第二aln薄膜，整个aln薄膜中的氧含量先由0逐层增加至一定值，可以充分释放第一aln薄膜中累积的压应力，防止通入的氧含量过多而导致插入层的晶体质量下降；然后再从一定值减少至0，可以获得较高晶体质量的alno薄膜子层，还可以避免氧渗透至第二aln薄膜中，影响后续外延层的晶体质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种aln模板的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种发光二极管外延片的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种aln模板的制造方法流程图；

图4是本发明实施例提供的一种发光二极管外延片的制造方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种aln模板的结构示意图，如图1所示，该aln模板100包括衬底110和在衬底110上沉积的aln薄膜120。

aln薄膜120包括依次层叠的第一aln薄膜121、插入层122和第二aln薄膜123，插入层122包括多个alno子层122a，且多个alno子层122a中的氧含量沿多个alno子层122a的层叠方向先逐层增加再逐层减少。

本发明实施例通过将aln薄膜设置为包括依次层叠的第一aln薄膜、插入层和第二aln薄膜，插入层包括多个alno子层，alno子层中的一部分o原子会替代n原子，另一部分o原子会形成填隙原子，而替位o原子和填隙o原子都会使aln晶格产生一定的畸变，增加aln薄膜的晶格常数，使aln薄膜和后续gan外延薄膜的晶格常数更接近，有利于减小gan材料中的压应力，改善外延片的翘曲，进而改善基于aln模板的外延层的波长均匀性。同时多个alno子层中的氧含量沿多个alno子层的层叠方向先逐层增加再逐层减少，加上位于插入层两侧未掺o的第一aln薄膜和第二aln薄膜，整个aln薄膜中的氧含量先由0逐层增加至一定值，可以充分释放第一aln薄膜中累积的压应力，防止通入的氧含量过多而导致插入层的晶体质量下降；然后再从一定值减少至0，可以获得较高晶体质量的alno薄膜子层，还可以避免氧渗透至第二aln薄膜中，影响后续外延层的晶体质量。

其中，衬底110可以是si、sic、蓝宝石、zno、gaas、gap、mgo、cu和w衬底。优选的，衬底110为蓝宝石衬底。

进一步地，多个alno子层122a的厚度沿多个alno子层122a的层叠方向先逐层减小再逐层增大。多个alno子层122a的厚度的变化方式与多个alno子层122a中氧含量的变化方式相匹配，以进一步起到防止通入的氧含量过多而导致插入层122的晶体质量下降的作用，同时还可避免氧渗透至第二aln薄膜123中，影响后续外延层的晶体质量。

可选地，多个alno子层122a的厚度与多个alno子层122a中的氧含量呈线性负相关。此时，可以保证每个alno子层122a中的氧含量不会过多或过少，从而可以保证获取晶体质量较好的插入层122。

示例性地，当alno子层122a中的氧含量增加0.1％时，alno子层122a的厚度减小1％。当alno子层122a中的氧含量减少0.1％时，alno子层122a的厚度增大1％。

可选地，aln薄膜120的厚度为30～50nm。若aln薄膜120的厚度小于30nm，则起不到减少压应力的作用。若aln薄膜120的厚度大于50nm，则aln薄膜120中仍会累积较大的压应力，导致外延片翘曲。

进一步地，第一aln薄膜121的厚度大于第二aln薄膜123的厚度。由于在pvd溅射aln薄膜120前期，得到的aln薄膜120均匀性较好，应力较小，所以将第一aln薄膜121设置的较为厚一点且不通入氧，可以保证一定的第一aln薄膜121的晶体质量，然而在pvd持续溅射aln薄膜120的过程中，尤其是在溅射aln薄膜120的后期，al靶材表面会不同程度的形成氮化铝和氧化铝物质，使沉积速率变慢，导致反应气体不能完全地被溅射原子al吸收，过量残余的反应气体将撞击靶材，进一步的在靶材表面形成化合物，使靶材表面形成的氮化铝和氧化铝物质越来越多，导致aln薄膜120厚度的均匀性变差，所以将第二aln薄膜层123设置的较为薄一点以保障整个aln薄膜120的均匀性。

示例性地，第一aln薄膜121的厚度为10～15nm，第二aln薄膜123的厚度为1～5nm。

示例性地，插入层122的厚度为15～20nm。若插入层122的厚度小于15nm，则起不到，增加aln薄膜120的晶格常数的作用。由于o为杂质，若插入层122的厚度大于20nm，又会导致aln薄膜120中的o掺杂过多而影响aln薄膜120的晶体质量。

可选地，插入层122包括n个alno子层122a，3≤n≤6。若插入层122中alno子层122的个数少于3个，则无法实现多个alno子层122中的氧含量先逐层增多再逐层减少。若插入层122中alno子层122的个数多于6个，则会由于alno子层122的层数过多，导致alno子层122的生长过程较为繁琐。

图2是本发明实施例提供的一种发光二极管外延片的结构示意图，如图2所示，该发光二极管外延片200包括如图1所示的aln模板100和设置在aln模板100上的外延层。

如图1所示，aln模板100包括衬底110和在衬底110上沉积的aln薄膜120。aln薄膜120包括依次层叠的第一aln薄膜121、插入层122和第二aln薄膜123，插入层122包括多个alno子层122a，且多个alno子层122a中的氧含量沿多个alno子层122a的层叠方向先逐层增加再逐层减少。

在本实施例中，外延层包括依次层叠在aln模板100上的未掺杂的gan层210、n型层220、多量子阱层230、电子阻挡层240、p型层250和p型接触层260。

可选地，未掺杂的gan层210的厚度可以为1～4um。

可选地，n型层220可以为掺si的gan层，厚度为1～2um。

可选地，多量子阱层230可以由4～15个周期的inaga1-an/gan超晶格结构组成，0<a<0.5。其中，inaga1-an阱层的厚度可以为3～4nm，gan垒层的厚度可以为8～20nm。

可选地，电子阻挡层240可以为掺mg的albga1-bn层，0.1<b<0.5，厚度为10～150nm。

可选地，p型层250可以为掺mg的gan层，厚度为10～500nm。

可选地，p型接触层260可以为重掺mg的gan层，厚度为5～300nm。

本发明实施例通过将aln薄膜设置为包括依次层叠的第一aln薄膜、插入层和第二aln薄膜，插入层包括多个alno子层，alno子层中的一部分o原子会替代n原子，另一部分o原子会形成填隙原子，而替位o原子和填隙o原子都会使aln晶格产生一定的畸变，增加aln薄膜的晶格常数，使aln薄膜和后续gan外延薄膜的晶格常数更接近，有利于减小gan材料中的压应力，改善外延片的翘曲，进而改善基于aln模板的外延层的波长均匀性。同时多个alno子层中的氧含量沿多个alno子层的层叠方向先逐层增加再逐层减少，加上位于插入层两侧未掺o的第一aln薄膜和第二aln薄膜，整个aln薄膜中的氧含量先由0逐层增加至一定值，可以充分释放第一aln薄膜中累积的压应力，防止通入的氧含量过多而导致插入层的晶体质量下降；然后再从一定值减少至0，可以获得较高晶体质量的alno薄膜子层，还可以避免氧渗透至第二aln薄膜中，影响后续外延层的晶体质量。

图3是本发明实施例提供的一种aln模板的制造方法流程图，如图3所示，该制造方法包括：

步骤301、提供一衬底。

其中衬底可以是si、sic、蓝宝石、zno、gaas、gap、mgo、cu和w衬底。优选的，衬底为蓝宝石衬底。

步骤302、在衬底上沉积aln薄膜。

其中，aln薄膜包括依次层叠的第一aln薄膜、插入层和第二aln薄膜，插入层包括多个alno子层，且多个alno子层中的氧含量沿多个alno子层的层叠方向先逐层增加再逐层减少。

进一步地，多个alno子层的厚度沿多个alno子层的层叠方向先逐层减小再逐层增大。

可选地，多个alno子层的厚度与多个alno子层中的氧含量呈线性负相关。此时，可以保证每个alno子层中的氧含量不会过多或过少，从而可以保证获取晶体质量较好的插入层。

示例性地，当alno子层中的氧含量增加0.1％时，alno子层的厚度减小1％。当alno子层中的氧含量减少0.1％时，alno子层的厚度增大1％。

可选地，aln薄膜的厚度为30～50nm。

进一步地，第一aln薄膜的厚度大于第二aln薄膜的厚度。

示例性地，第一aln薄膜的厚度为10～15nm，第二aln薄膜的厚度为1～5nm。

示例性地，插入层的厚度为15～20nm。

可选地，插入层包括n个alno子层，3≤n≤6。

具体地，步骤302可以包括：

第一步、将衬底布置在真空环境中，并对衬底进行烘烤。

示例性地，将蓝宝石衬底放置在sic材质的托盘上，将托盘放入pvd溅射机台，并传送至pvd的反应腔中。然后将反应腔抽真空，直至反应腔中的压力低于1*10^-7torr。

控制反应腔温度为350～700℃，对衬底进行烘烤，烘烤时间为2～12分钟。

第二步、完成烘烤后，在混合了氩气、氮气和氧气的气体氛围下，采用磁控溅射技术对al靶材进行溅射，以在衬底上沉积aln薄膜。

在沉积aln薄膜的过程中，先逐渐增加氧气的流量，再逐渐减少氧气的流量，以使得多个alno子层中的氧含量沿多个alno子层的层叠方向先逐层增加再逐层减少。

具体地，在沉积aln薄膜的过程中，控制反应室温度为500～700℃，压力为1～10mtorr。

可选地，磁控溅射的溅射功率为2～6kw。

在本实施例中，靶基距可以为40～90mm。此时有利于在衬底上形成均匀的aln薄膜。若靶基距过小于40mm，则部分未与n原子有效结合形成aln的al原子会掉落到衬底上，会导致沉积的aln薄膜中含有的杂质较多。若靶基距大于90mm，则不利于aln薄膜很好的沉积在衬底上，aln薄膜沉积速率较慢。

可选地，氩气和氮气的流量比为1：2～1：10。

示例性地，氩气的流量可以为20～80sccm，氮气的流量可以为50～300sccm。

进一步地，在沉积aln薄膜的过程中，氩气和氮气的流量比逐渐增大。在溅射沉积aln薄膜的过程中，aln薄膜的初始沉积速率较快，随着溅射的进行，靶材表面会不同程度的形成氮化铝和氧化铝物质，使沉积速率变慢，导致反应气体(n2、o2)不能完全地被溅射原子al吸收。过量残余的反应气体将撞击靶材，进一步的在靶材表面形成化合物，使靶材表面的氮化铝和氧化铝物质越来越多，导致aln薄膜厚度的均匀性变差，在溅射后期增加氩气和氮气的流量比，可以加强对靶材原子的轰击，提高溅射速率，使整个溅射过程中保持相近的薄膜沉积速率，从而可以提高aln薄膜的均匀性，最终改善外延片的均匀性。

示例性地，沉积靠近衬底的第一aln薄膜时，氩气和氮气的流量比最小，为1：2。沉积靠近外延层的第二aln薄膜层时，氩气和氮气的流量比最大，为1：10。

可选地，氧气的流量为氩气与氮气流量之和的1％～10％。若氧气的流量小于氩气与氮气流量之和的1％，则不利于aln薄膜内应力的释放。若氧气的流量大于氩气与氮气流量之和的10％，则会导致aln薄膜的晶体质量下降。

示例性地，氧气的流量可以为0～5sccm。氩气、氮气、氧气三者的总气体流量将pvd沉积腔室压力维持在1～10mtorr为佳。

可选地，磁控溅射电源采用脉冲电源，在沉积aln薄膜的过程中，脉冲电源的频率逐渐增大。由于在溅射后期的氩气和氮气的比例相对较大，薄膜的沉积速率得到加强，此时增加脉冲频率，可以提高占空比，增加电源的使用效率。

可选地，脉冲电源的频率为100～350khz。

示例性地，沉积靠近衬底的第一aln薄膜时，脉冲频率最小，为100khz。沉积靠近外延层的第二aln薄膜层时，脉冲频率最大，为350khz。

可选地，沉积aln薄膜时，脉冲频率可以按照50～100khz幅度递增。

本发明实施例通过将aln薄膜设置为包括依次层叠的第一aln薄膜、插入层和第二aln薄膜，插入层包括多个alno子层，alno子层中的一部分o原子会替代n原子，另一部分o原子会形成填隙原子，而替位o原子和填隙o原子都会使aln晶格产生一定的畸变，增加aln薄膜的晶格常数，使aln薄膜和后续gan外延薄膜的晶格常数更接近，有利于减小gan材料中的压应力，改善外延片的翘曲，进而改善基于aln模板的外延层的波长均匀性。同时多个alno子层中的氧含量沿多个alno子层的层叠方向先逐层增加再逐层减少，加上位于插入层两侧未掺o的第一aln薄膜和第二aln薄膜，整个aln薄膜中的氧含量先由0逐层增加至一定值，可以充分释放第一aln薄膜中累积的压应力，防止通入的氧含量过多而导致插入层的晶体质量下降；然后再从一定值减少至0，可以获得较高晶体质量的alno薄膜子层，还可以避免氧渗透至第二aln薄膜中，影响后续外延层的晶体质量。

图4是本发明实施例提供的一种发光二极管外延片的制造方法流程图，如图4所示，该制造方法包括：

步骤401、提供一衬底。

其中衬底可以是si、sic、蓝宝石、zno、gaas、gap、mgo、cu和w衬底。优选的，衬底为蓝宝石衬底。

步骤402、在衬底上沉积aln薄膜。

其中，aln薄膜包括依次层叠的第一aln薄膜、插入层和第二aln薄膜，插入层包括多个alno子层，且多个alno子层中的氧含量沿多个alno子层的层叠方向先逐层增加再逐层减少。

进一步地，多个alno子层的厚度沿多个alno子层的层叠方向先逐层减小再逐层增大。

可选地，多个alno子层的厚度与多个alno子层中的氧含量呈线性负相关。此时，可以保证每个alno子层中的氧含量不会过多或过少，从而可以保证获取晶体质量较好的插入层。

示例性地，当alno子层中的氧含量增加0.1％时，alno子层的厚度减小1％。当alno子层中的氧含量减少0.1％时，alno子层的厚度增大1％。

可选地，aln薄膜的厚度为30～50nm。

进一步地，第一aln薄膜的厚度大于第二aln薄膜的厚度。

示例性地，第一aln薄膜的厚度为10～15nm，第二aln薄膜的厚度为1～5nm。

示例性地，插入层的厚度为15～20nm。

可选地，插入层包括n个alno子层，3≤n≤6。

具体地，步骤402可以包括：

第一步、将衬底布置在真空环境中，并对衬底进行烘烤。

示例性地，将蓝宝石衬底放置在sic材质的托盘上，将托盘放入pvd溅射机台，并传送至pvd的反应腔中。然后将反应腔抽真空，直至反应腔中的压力低于1*10^-7torr。

控制反应腔温度为350～700℃，对衬底进行烘烤，烘烤时间为2～12min。

第二步、完成烘烤后，在混合了氩气、氮气和氧气的气体氛围下，采用磁控溅射技术对al靶材进行溅射，以在衬底上沉积aln薄膜。

在沉积aln薄膜的过程中，先逐渐增加氧气的流量，再逐渐减少氧气流量，以使得多个alno子层中的氧含量沿多个alno子层的层叠方向先逐层增加再逐层减少。

具体地，在沉积aln薄膜的过程中，控制反应室温度为500～700℃，压力为1～10mtorr。

可选地，磁控溅射的溅射功率为2～6kw。

在本实施例中，靶基距可以为40～90mm。

可选地，氩气和氮气的流量比为1：2～1：10。

示例性地，氩气的流量可以为20～80sccm，氮气的流量可以为50～300sccm。

进一步地，在沉积aln薄膜的过程中，氩气和氮气的流量比逐渐增大。

示例性地，沉积靠近衬底的第一aln薄膜时，氩气和氮气的流量比最小，为1：2。沉积靠近外延层的第二aln薄膜层时，氩气和氮气的流量比最大，为1：10。

可选地，氧气的流量为氩气与氮气流量之和的1％～10％。

示例性地，氧气的流量可以为0～5sccm。氩气、氮气、氧气三者的总气体流量将pvd沉积腔室压力维持在1～10mtorr为佳。

可选地，磁控溅射电源采用脉冲电源，在沉积aln薄膜的过程中，脉冲电源的频率逐渐增大。由于在溅射后期的氩气和氮气的比例相对较大，薄膜的沉积速率得到加强，此时增加脉冲频率，可以提高占空比，增加电源的使用效率。

可选地，脉冲电源的频率为100～350khz。

示例性地，沉积靠近衬底的第一aln薄膜时，脉冲频率最小，为100khz。沉积靠近外延层的第二aln薄膜层时，脉冲频率最大，为350khz。

可选地，沉积aln薄膜时，脉冲频率可以按照50～100khz幅度递增。

步骤403、将aln模板放入金属有机化合物化学气相沉淀设备中。

具体地，执行完步骤403后，待沉积有aln缓冲层的衬底降至室温后，将沉积有aln缓冲层的衬底从pvd设备中取出，然后放在石墨托盘上送入mocvd(metal-organicchemicalvapordeposition，金属有机化合物化学气相沉淀)设备的反应室中进行外延材料的生长。

在本实施例中，采用三甲基镓或三乙基镓镓源，高纯氮气作为氮源，三甲基铟作为铟源，三乙基硼作为硼源，n型掺杂剂选用硅烷，p型掺杂剂选用二茂镁。

进一步地，步骤403还可以包括：

将沉积有aln缓冲层的衬底放置在mocvd的反应室中进行原位退火处理，退火温度为1000～1200℃，退火压力为200～500torr，退火时间为5～10min，以去除杂质。

需要说明的是，在本实施例中，外延层可以包括依次层叠在aln模板上的未掺杂的gan层、n型层、多量子阱层、电子阻挡层、p型层和p型接触层。外延层中的各层均可以采用mocvd方法生长。因此下述生长过程中控制的温度和压力实际上是指mocvd反应室内的温度和压力。

步骤404、在aln模板上生长未掺杂的gan层。

示例性地，将反应室温度调节至1000～1100℃，反应室压力控制在100～300torr，生长厚度为1～4um的未掺杂的gan层。

步骤405、在未掺杂的gan层上生长n型层。

在本实施例中，n型层可以为掺si的gan层，si掺杂浓度可以为10¹⁸cm^-3～10¹⁹cm^-3。

示例性地，将反应室温度调节至1000～1200℃，反应室压力控制在100～300torr，生长厚度为1～5um的n型层。

步骤406、在n型层上生长多量子阱层。

在本实施例中，多量子阱层由4～15个周期的inaga1-an/gan超晶格结构组成，0<a<0.5。

示例性地，将反应室温度调节至725～825℃，反应室压力控制在100～500torr，生长厚度为3～4nm的inaga1-an阱层。将反应室温度调节至845～955℃，反应室压力控制在100～500torr，生长厚度为8～20nm的gan垒层。

步骤407、在多量子阱层上生长电子阻挡层。

其中，电子阻挡层可以为掺mg的albga1-bn层，0.1<b<0.5。

示例性地，将反应室温度调节至855～1085℃，反应室压力控制在100～500torr，生长厚度为10～150nm的电子阻挡层。

步骤408、在电子阻挡层上生长p型层。

在本实施例中，p型层可以为掺mg的gan层。

示例性地，将反应室温度调节至855～1085℃，反应室压力控制在100～600torr，生长厚度为10～500nm的p型层。

步骤409、在p型层上生长p型接触层。

其中，p型接触层可以为重掺mg的gan层，p型接触层铺设在p型半导体层上，以与芯片制作工艺中形成的透明导电薄膜或者电极之间形成欧姆接触。

示例性地，将反应室温度调节至855～1065℃，反应室压力控制在100～600torr，生长厚度为5～300nm的p型接触层。

在上述步骤完成之后，将反应室的温度降至650～850℃，在氮气气氛进行退火处理5～15min，而后逐渐降至室温，结束发光二极管的外延生长。

本发明实施例通过将aln薄膜设置为包括依次层叠的第一aln薄膜、插入层和第二aln薄膜，插入层包括多个alno子层，alno子层中的一部分o原子会替代n原子，另一部分o原子会形成填隙原子，而替位o原子和填隙o原子都会使aln晶格产生一定的畸变，增加aln薄膜的晶格常数，使aln薄膜和后续gan外延薄膜的晶格常数更接近，有利于减小gan材料中的压应力，改善外延片的翘曲，进而改善基于aln模板的外延层的波长均匀性。同时多个alno子层中的氧含量沿多个alno子层的层叠方向先逐层增加再逐层减少，加上位于插入层两侧未掺o的第一aln薄膜和第二aln薄膜，整个aln薄膜中的氧含量先由0逐层增加至一定值，可以充分释放第一aln薄膜中累积的压应力，防止通入的氧含量过多而导致插入层的晶体质量下降；然后再从一定值减少至0，可以获得较高晶体质量的alno薄膜子层，还可以避免氧渗透至第二aln薄膜中，影响后续外延层的晶体质量。

以上仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。