用于深紫外LED的外延片及其制备方法、深紫外LED与流程

用于深紫外led的外延片及其制备方法、深紫外led
技术领域
1.本发明涉及半导体光电器件领域，尤其涉及一种用于深紫外led的外延片及其制备方法、深紫外led。


背景技术：

2.目前常用的紫外led为algan基半导体材料。在其p型半导体层（p-algan层、p型接触层）中，由于掺杂元素（一般为mg）受主的激活能随着al组分增加而线性增大，使得其激活效率变低，低的空穴浓度使其很难形成p-型欧姆接触，降低了紫外led的发光效率。目前常用的方法是重掺杂，但是由于其掺杂浓度过高会导致p型algan层的晶体质量较差，同时掺杂元素的禁带宽度较窄会增加光的吸收，降低紫外发光二极管的外量子效率。然而掺杂浓度较低则不能形成良好的欧姆接触，导致紫外发光二极管的工作电压升高，光效下降。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于深紫外led的外延片及其制备方法，其可有效提升深紫外led的发光效率。
4.本发明还要解决的技术问题在于，提供一种深紫外led，其发光效率高。
5.为了解决上述问题，本发明公开了一种用于深紫外led的外延片，其包括衬底和依次沉积于所述衬底上的缓冲层、非掺杂algan层、n-algan层、多量子阱层、电子阻挡层、p-algan层和p型接触层；其中，所述p型接触层包括依次沉积于所述p-algan层上的p型algan粗化层、mg量子点层、p型alingan纳米团簇层和三维p型alingan纳米团簇层。
6.作为上述技术方案的改进，所述p型algan粗化层中al组分的占比大于所述p型alingan纳米团簇层中al组分的占比，所述p型alingan纳米团簇层中al组分的占比大于所述三维p型alingan纳米团簇层中al组分的占比；所述p型alingan纳米团簇层中in组分的占比小于所述三维p型alingan纳米团簇层中in组分的占比。
7.作为上述技术方案的改进，所述p型algan粗化层中al组分的占比为0.3-0.8，所述p型alingan纳米团簇层中al组分的占比为0.2-0.7，所述三维p型alingan纳米团簇层中al组分的占比为0.1-0.6；所述p型alingan纳米团簇层中in组分的占比为0.05-0.5，所述三维p型alingan纳米团簇层中in组分的占比为0.1-0.6。
8.作为上述技术方案的改进，所述p型algan粗化层中掺杂元素的掺杂浓度小于所述p型alingan纳米团簇层中掺杂元素的掺杂浓度，所述p型alingan纳米团簇层中掺杂元素的掺杂浓度小于所述三维p型alingan纳米团簇层中掺杂元素的掺杂浓度。
9.作为上述技术方案的改进，所述p型algan粗化层中掺杂元素的掺杂浓度为1
×
10
18-1
×
10
19
atoms/cm3，所述p型alingan纳米团簇层中掺杂元素的掺杂浓度为1
×
10
19-1
×
10
20
atoms/cm3，所述三维p型alingan纳米团簇层中掺杂元素的掺杂浓度为1
×
10
20-1
×
10
21
atoms/cm3。
10.相应的，本发明还公开了一种用于深紫外led的外延片的制备方法，用于制备上述的用于深紫外led的外延片，其包括：提供衬底，在所述衬底上依次生长缓冲层、非掺杂algan层、n-algan层、多量子阱层、电子阻挡层、p-algan层和p型接触层；其中，所述p型接触层包括依次沉积于所述p-algan层上的p型algan粗化层、mg量子点层、p型alingan纳米团簇层和三维p型alingan纳米团簇层。
11.作为上述技术方案的改进，所述p型algan粗化层的生长温度为750-950℃，生长压力为300-600torr，生长气氛为n2、h2和nh3的混合气体，且h2的体积比≤20%；所述mg量子点层的生长温度为850-1050℃，生长压力为100-500torr，生长气氛为n2或ar；所述p型alingan纳米团簇层的生长温度为800-1000℃，生长压力为100-500torr；所述三维p型alingan纳米团簇层的生长温度为800-1000℃，生长压力为100-500torr。
12.作为上述技术方案的改进，所述p型algan粗化层的生长气氛中，n2、h2和nh3的体积比为（1-5）:1:（1-2）。
13.作为上述技术方案的改进，所述p型alingan纳米团簇层、三维p型alingan纳米团簇层的生长气氛均为n2、h2和nh3的混合气体，且n2、h2和nh3的体积比为1:（5-10）:（1-5）。
14.相应的，本发明还公开了一种深紫外led，其包括上述的用于深紫外led的外延片。
15.实施本发明，具有如下有益效果：1. 本发明的用于深紫外led的外延片的p型接触层包括p型algan粗化层、mg量子点层、p型alingan纳米团簇层和三维p型alingan纳米团簇层。其中，p型algan粗化层可提高深紫外led的出光，提高外量子效率；同时为mg量子电子层沉积提供空位。mg量子点层可提高电流扩展，降低电流的集聚效应。p型alingan纳米团簇层降低了沉积三维p型alingan纳米团簇层的晶格失配，提高了晶体质量，减少对光的吸收，同时提高电流扩展能力；三维p型alingan纳米团簇层具有较高的导电性能，可改善与电极的欧姆接触，改善p型电流的扩展能力，减少电流的积聚效应。几者综合，有效提升了深紫外led的发光效率。
16.2. 本发明的用于深紫外led的外延片中，p型algan粗化层中al组分的占比＞p型alingan纳米团簇层中al组分的占比＞三维p型alingan纳米团簇层中al组分的占比；p型alingan纳米团簇层中in组分的占比＜三维p型alingan纳米团簇层中in组分的占比。即p型接触层中al沿外延层方向降低，in组分沿外延层方向升高。基于这种组分控制，一者减少了p型接触层吸光，二者减少因高al组分导致mg的激活能升高未活化的mg，同时in组分上升降低mg的激活能，提高活化mg的浓度，三者，p型alingan纳米团簇层在合适组分比例可以形成与电极类似功函数的材料，降低接触电阻。
附图说明
17.图1是本发明一实施例中用于深紫外led的外延片的结构示意图；图2是本发明一实施例中p型接触层的结构示意图；
图3是本发明一实施例中用于深紫外led的外延片的制备方法流程图。
具体实施方式
18.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明作进一步地详细描述。
19.参考图1，本发明公开了一种用于深紫外led的外延片，包括衬底1和依次沉积于衬底1上的缓冲层2、非掺杂algan层3、n-algan层4、多量子阱层5、电子阻挡层6、p-algan层7和p型接触层8。其中，p型接触层8包括依次沉积于p-algan层7上的p型algan粗化层81、mg量子点层82、p型alingan纳米团簇层83和三维p型alingan纳米团簇层84。基于上述设置，一者提升了出光效率，提升了外量子效率；二者提升了电极与外延片的欧姆接触；三者提高了电流的扩展能力；三者综合，有效提升了深紫外led的发光效率，降低了其工作电压。
20.其中，p型algan粗化层81可提高深紫外led的出光，提高外量子效率；同时为mg量子点层82的沉积提供空位。具体的，粗化结构可通过本领域常见的光刻刻蚀、液滴外延技术等生长，但不限于此。优选的，在本发明的一个实施例之中，p型algan粗化层81通过mocvd生长，其生长温度为750-950℃，生长压力为300-600torr，生长气氛为n2、h2和nh3的混合气体，且h2的体积比≤20%。通过低温、高压、低h2气氛的生长条件，可使得纵向外延生长速率高于横向外延生长速率，进而形成粗化结构。优选的，p型algan粗化层81的生长气氛中，n2、h2和nh3的体积比为（1-5）:1:（1-2），示例性的为2:1:2、3:1:1.5、4:1:1.6、3:1:1.2、4:1:1.3，但不限于此。
21.具体的，p型algan粗化层81的厚度为1-10nm，当其厚度＜1nm时，所形成的沉积空位较小，后期形成的mg量子点层82的量子点小，分布不均匀，对于提升发光效率不利；当其厚度＞10nm时，p型接触层8整体的导电性能较差，对提升发光效率的作用较差。示例性的，p型algan粗化层81的厚度为1.5nm、3nm、4.5nm、6nm、7.5nm或9nm，但不限于此。
22.具体的，p型algan粗化层81的掺杂元素为mg，但不限于此。p型algan粗化层81的掺杂浓度为1
×
10
18-1
×
10
20
atoms/cm3，示例性的为5
×
10
18
atoms/cm3、7
×
10
18
atoms/cm3、2
×
10
19
atoms/cm3或7
×
10
19
atoms/cm3，但不限于此。p型algan粗化层81中al组分的占比为0.3-0.8，示例性的为0.4、0.5、0.6或0.7，但不限于此。
23.其中，mg量子点层82可提高电流扩展，降低电流的集聚效应，降低深紫外led的工作电压，提升其发光效率。具体的，量子点可通过本领域常见的液滴外延技术等生长，但不限于此。优选的，在本发明的一个实施例之中，mg量子点层82通过mocvd生长，其生长温度为850-1050℃，生长压力为100-300torr，生长气氛为n2和/或ar。基于上述控制以及在前序p型algan粗化层81的基础上，即可生长得到mg量子点层82。
24.具体的，mg量子点层82的厚度为0.5-5nm，当其厚度＜0.5nm时，其所形成的形核较小，后期难以生长出p型alingan纳米团簇层83，且电流扩展作用较差；当其厚度＞5nm时，其整体电阻过小，反而不利于电流的扩展。示例性的，mg量子点层82的厚度为1nm、2nm、3nm或4nm，但不限于此。
25.其中，p型alingan纳米团簇层83降低沉积三维p型alingan纳米团簇层84时的晶格失配，提高其晶体质量。同时，p型alingan纳米团簇层83也可减少对光的吸收，提高电流扩展能力。具体的，纳米团簇结构可通过本领域常见的光刻刻蚀、液滴外延技术等生长，但不
限于此。优选的，在本发明的一个实施例之中，p型alingan纳米团簇层83通过mocvd生长，其生长温度为850-1050℃，生长压力为100-300torr。通过低压条件下的生长，可以mg量子点层82为成核中心，生长得到纳米团簇结构。
26.具体的，p型alingan纳米团簇层83的厚度为1-10nm，当其厚度＜1nm时，电流扩展效率差；当其厚度＞10nm时，p型接触层8整体的吸光较多，发光效率较差。示例性的，p型alingan纳米团簇层83的厚度为1.5nm、3nm、4.5nm、6nm、7.5nm或9nm，但不限于此。
27.具体的，p型alingan纳米团簇层83的掺杂元素为mg，但不限于此。p型alingan纳米团簇层83的掺杂浓度为1
×
10
18-1
×
10
20
atoms/cm3，示例性的为4
×
10
18
atoms/cm3、8
×
10
18
atoms/cm3、3
×
10
19
atoms/cm3或5
×
10
19
atoms/cm3，但不限于此。p型alingan纳米团簇层83中al组分的占比为0.2-0.8，示例性的为0.25、0.3、0.4、0.5、0.6或0.7，但不限于此。p型alingan纳米团簇层83中in组分的占比为0.05-0.5，示例性的为0.09、0.12、0.2、0.3或0.4，但不限于此。
28.其中，三维p型alingan纳米团簇层84具有较高的导电性能，可改善与电极的欧姆接触，改善p型电流的扩展能力，减少电流的积聚效应。三维纳米团簇结构可通过本领域常见的光刻刻蚀、液滴外延技术等生长，但不限于此。优选的，在本发明的一个实施例之中，三维p型alingan纳米团簇层84通过mocvd生长，其生长温度为850-1050℃，生长压力为100-300torr。一者，由于引入了in，其原子半径大，迁移率低，容易团聚形成in滴，进而作为成核中心与其他原子成键，形成三维纳米簇结构；二者低压条件的生长也促进了三维纳米簇结构的形成。两者综合，即形成了三维p型alingan纳米团簇层84。
29.具体的，三维p型alingan纳米团簇层84的厚度为1-10nm，示例性的为1.5nm、3nm、4.5nm、6nm、7.5nm或9nm，但不限于此。三维p型alingan纳米团簇层84的掺杂元素为mg，但不限于此。三维p型alingan纳米团簇层84的掺杂浓度为1
×
10
18-1
×
10
21
atoms/cm3，示例性的为5
×
10
18
atoms/cm3、9
×
10
18
atoms/cm3、5
×
10
19
atoms/cm3、1
×
10
20
atoms/cm3或8
×
10
20
atoms/cm3，但不限于此。三维p型alingan纳米团簇层84中al组分的占比为0.1-0.8，示例性的为0.2、0.25、0.3、0.4、0.5、0.6或0.7，但不限于此。三维p型alingan纳米团簇层84中in组分的占比为0.1-0.6，示例性的为0.15、0.2、0.25、0.3、0.35或0.4，但不限于此。
30.优选的，在本发明的一个实施例之中，本发明的用于深紫外led的外延片中，p型algan粗化层81中al组分的占比（0.3-0.8）＞p型alingan纳米团簇层83中al组分的占比（0.2-0.7）＞三维p型alingan纳米团簇层84中al组分的占比（0.1-0.6）；p型alingan纳米团簇层83中in组分的占比（0.05-0.5）＜三维p型alingan纳米团簇层84中in组分的占比（0.1-0.6）。即p型接触层中al沿外延层方向降低，in组分沿外延层方向升高。基于这种组分控制，一者减少了p型接触层吸光，二者减少因高al组分导致mg的激活能升高未活化的mg，同时in组分上升降低mg的激活能，提高活化mg的浓度，三者，p型alingan纳米团簇层在合适组分比例可以形成与电极类似功函数的材料，降低接触电阻。
31.优选的，在本发明的一个实施例之中，p型algan粗化层81的掺杂浓度（1
×
10
18-1
×
10
19
atoms/cm3）＜p型alingan纳米团簇层83的掺杂浓度（1
×
10
19-1
×
10
20
atoms/cm3）＜三维p型alingan纳米团簇层84的掺杂浓度（1
×
10
20-1
×
10
21
atoms/cm3）。基于这种掺杂浓度的设置，不仅可提升发光效率，还可有效提升深紫外led芯片的抗老化性能。
32.其中，衬底1可为蓝宝石衬底、硅衬底、碳化硅衬底、氮化铝衬底，但不限于此。优选
的为蓝宝石衬底。蓝宝石衬底具有制备工艺成熟、价格较低、易于清洗和处理，高温下有很好的稳定性。
33.其中，缓冲层2可为aln层或algan层，但不限于此。优选的，缓冲层2为aln层，aln层可提供与衬底1取向相同的成核中心，释放了algan和衬底1之间因晶格失配产生的应力以及热膨胀系数失配所产生的热应力，提升了发光效率。具体的，缓冲层2的厚度为20-200nm，示例性的为30nm、60nm、90nm、120nm、150nm或180nm，但不限于此。
34.其中，非掺杂algan层3的厚度为1-5μm，示例性的为1.4μm、1.8μm、2.2μm、2.6μm、3μm、3.5μm、4μm、4.2μm或4.6μm，但不限于此。
35.其中，n-algan层4可提供电子，进而与空穴在多量子阱层5中复合发光。具体的，n-algan层4中的掺杂元素为si，但不限于此。n-algan层4中si的掺杂浓度为1
×
10
19-5
×
10
20 atoms/cm-3
。具体的，n-algan层4的厚度为1-5μm，示例性的为1.2μm、1.6μm、2.1μm、2.4μm、3μm、3.3μm、4μm、4.2μm或4.6μm，但不限于此。
36.其中，多量子阱层5为交替堆叠的al
x
ga
1-x
n量子阱层和alyga
1-y
n量子垒层，堆叠周期数3-15个。单个al
x
ga
1-x
n量子阱层的厚度为2-5nm，x为0.2-0.6。单个alyga
1-y
n量子垒层的厚度为5-15nm，y为0.4-0.8。
37.其中，电子阻挡层6可以有效地限制电子溢流，也可以减少对空穴的阻挡，提升空穴向量子阱的注入效率，减少载流子俄歇复合，提高深紫外led的发光效率。具体的，电子阻挡层6为alzga
1-z
n层，但不限于此。具体的，电子阻挡层6的厚度为10-100nm，z为0.4-0.8。
38.其中，p-algan层7主要作用是提供空穴，同时也可有效填平外延层。p-algan层7的掺杂元素为mg，但不限于此。p-algan层7的掺杂浓度为1
×
10
19-5
×
10
20
atoms/cm3，厚度为20-200nm。
39.相应的，参考图3，本发明还公开了一种用于深紫外led的外延片的制备方法，其用于制备上述的用于深紫外led的外延片，其包括以下步骤：s1：提供衬底；s2：在衬底上依次生长缓冲层、非掺杂algan层、n-algan层、多量子阱层、电子阻挡层、p-algan层和p型接触层；具体的，s2包括：s21：在衬底上生长缓冲层；其中，采用pvd沉积aln层，作为缓冲层。
40.s22：在缓冲层上生长非掺杂algan层；其中，采用mocvd生长非掺杂algan层，生长温度为1000-1300℃，生长压力50-500torr。
41.s23：在非掺杂algan层上生长n-algan层；其中，采用mocvd生长n-algan层，生长温度为1000-1300℃，生长压力50-150torr。
42.s24：在n-algan层上生长多量子阱层；其中，采用mocvd周期性生长多个al
x
ga
1-x
n量子阱层和alyga
1-y
n量子垒层，即得到多量子阱层。其中，al
x
ga
1-x
n量子阱层的生长温度为950-1050℃，生长压力为50-300torr。alyga
1-y
n量子垒层的生长温度为1000-1300℃，生长压力50-300torr。
43.s25：在多量子阱层上生长电子阻挡层；
其中，采用mocvd生长电子阻挡层，生长温度为1000-1100℃，生长压力100-300torr。
44.s26：在电子阻挡层上生长p-algan层；其中，采用mocvd生长p-algan层，生长温度为1000-1100℃，生长压力100-600torr。
45.s27：在p-algan层上生长p型接触层；具体的，s27包括以下步骤：s271：在p-algan层上生长p型algan粗化层；具体的，p型algan粗化层可通过本领域常见的光刻刻蚀、液滴外延技术等生长，但不限于此。优选的，在本发明的一个实施例之中，p型algan粗化层通过mocvd生长，其生长温度为750-950℃，生长压力为300-600torr，生长气氛为n2、h2和nh3的混合气体，且h2的体积比≤20%。通过低温、高压、低h2气氛的生长条件，可使得纵向外延生长速率高于横向外延生长速率，进而形成粗化结构。优选的，p型algan粗化层的生长气氛中，n2、h2和nh3的体积比为（1-5）:1:（1-2），示例性的为2:1:2、3:1:1.5、4:1:1.6、3:1:1.2、4:1:1.3，但不限于此。
46.s272：在p型algan粗化层上生长mg量子点层；具体的，mg量子点层可通过本领域常见的液滴外延技术等生长，但不限于此。优选的，在本发明的一个实施例之中，mg量子点层通过mocvd生长，其生长温度为850-1050℃，生长压力为100-300torr，生长气氛为n2和/或ar。基于上述控制以及在前序p型algan粗化层的基础上，即可生长得到mg量子点层。
47.s273：在mg量子点层上生长p型alingan纳米团簇层；具体的，p型alingan纳米团簇层可通过本领域常见的光刻刻蚀、液滴外延技术等生长，但不限于此。优选的，在本发明的一个实施例之中，p型alingan纳米团簇层通过mocvd生长，其生长温度为850-1050℃，生长压力为100-300torr。通过低压条件下的生长，可以mg量子点层为成核中心，生长得到纳米团簇结构。
48.优选的，p型alingan纳米团簇层的生长气氛为n2、nh3和h2的混合气体。且n2:h2:nh3=1:（5-10）:（1-5）（体积比）。基于这种生长气氛，可以加强p型alingan纳米团簇层三维结构生长，使纳米团簇层的尺寸增加。
49.s274：在p型alingan纳米团簇层上生长三维p型alingan纳米团簇层；具体的，三维p型alingan纳米团簇层可通过本领域常见的光刻刻蚀、液滴外延技术等生长，但不限于此。优选的，在本发明的一个实施例之中，三维p型alingan纳米团簇层通过mocvd生长，其生长温度为850-1050℃，生长压力为100-300torr。
50.优选的，三维p型alingan纳米团簇层的生长气氛为n2、nh3和h2的混合气体。且n2:h2:nh3=1:（5-10）:（1-5）（体积比）。基于这种生长气氛，可以加强三维p型alingan纳米团簇层三维结构生长，使纳米团簇层的尺寸增加。
51.下面以具体实施例对本发明进行进一步说明：实施例1本实施例提供一种用于深紫外led的外延片，参考图1和图2，其包括衬底1和依次沉积于衬底1上的缓冲层2、非掺杂algan层3、n-algan层4、多量子阱层5、电子阻挡层6、p-algan层7和p型接触层8。其中，p型algan粗化层81、mg量子点层82、p型alingan纳米团簇层
83和三维p型alingan纳米团簇层84。
52.其中，衬底1为蓝宝石衬底。缓冲层2为aln层，厚度为100nm。非掺杂algan层3的厚度为2.8μm，n-algan层4的厚度为2.5μm，si掺杂浓度为2.5
×
10
19
atoms/cm-3
。
53.其中，多量子阱层为交替堆叠的al
x
ga
1-x
n量子阱层（x=0.55）和alyga
1-y
n量子垒层（y=0.75），堆叠周期数9个。单个al
x
ga
1-x
n量子阱层的厚度为3.5nm，单个alyga
1-y
n量子垒层的厚度为11nm。电子阻挡层6为alzga
1-z
n层（z=0.75），厚度为30nm。p-algan层7的厚度为100nm，mg掺杂浓度为5
×
10
19
atoms/cm-3
。
54.其中，p型algan粗化层81的厚度为3nm，掺杂元素为mg，掺杂浓度为9
×
10
19
atoms/cm3，al组分占比为0.3。mg量子点层82的厚度为1.5nm。p型alingan纳米团簇层83的厚度为3nm，掺杂元素为mg，掺杂浓度为9
×
10
19
atoms/cm3，al组分占比为0.3，in组分占比为0.2。三维p型alingan纳米团簇层84的厚度为5nm，掺杂元素为mg，掺杂浓度为9
×
10
19
atoms/cm3，al组分占比为0.3，in组分占比为0.2。
55.本实施例中用于深紫外led的外延片的制备方法包括以下步骤：（1）提供衬底；（2）在衬底上生长缓冲层；具体的，在pvd中溅射aln层，作为缓冲层。
56.（3）在缓冲层上生长非掺杂algan层；具体的，采用mocvd生长非掺杂algan层，生长温度为1200℃，生长压力100torr。
57.（4）在非掺杂algan层上生长n-algan层；具体的，采用mocvd生长n-algan层，生长温度为1200℃，生长压力100torr。
58.（5）在n-algan层上生长多量子阱层；具体的，采用mocvd周期性生长多个al
x
ga
1-x
n量子阱层和alyga
1-y
n量子垒层。其中，al
x
ga
1-x
n量子阱层的生长温度为1050℃，生长压力为200torr。alyga
1-y
n量子垒层的生长温度为1150℃，生长压力200torr。
59.（6）在多量子阱层上生长电子阻挡层；具体的，采用mocvd生长alzga
1-z
n层，作为电子阻挡层。生长温度为1050℃，生长压力200torr。
60.（7）在电子阻挡层上生长p-algan层；具体的，采用mocvd生长p-algan层，生长温度为1050℃，生长压力200torr。
61.（8）在p-algan层上生长p型algan粗化层；具体的，采用mocvd生长p型algan粗化层，生长温度为800℃，生长压力为500torr，生长气氛为n2、h2和nh3的混合气体，n2、h2和nh3的体积比为3:1:2。
62.（9）在p型algan粗化层上生长mg量子点层；具体的，采用mocvd生长mg量子点层，生长温度为950℃，生长压力为200torr，生长气氛为n2。
63.（10）在mg量子点层上生长p型alingan纳米团簇层；具体的，采用mocvd生长p型alingan纳米团簇层，生长温度为890℃，生长压力为200torr，生长气氛为n2、nh3和h2的混合气体。且n2:h2:nh3=1:7:3（体积比）。
64.（11）在p型alingan纳米团簇层上生长三维p型alingan纳米团簇层；
具体的，采用mocvd生长三维p型alingan纳米团簇层，生长温度为890℃，生长压力为200torr，生长气氛为n2、nh3和h2的混合气体。且n2:h2:nh3=1:7:3（体积比）。
65.实施例2本实施例提供一种用于深紫外led的外延片，参考图1和图2，其包括衬底1和依次沉积于衬底1上的缓冲层2、非掺杂algan层3、n-algan层4、多量子阱层5、电子阻挡层6、p-algan层和p型接触层8。其中，p型algan粗化层81、mg量子点层82、p型alingan纳米团簇层83和三维p型alingan纳米团簇层84。
66.其中，衬底1为蓝宝石衬底。缓冲层2为aln层，厚度为100nm。非掺杂algan层3的厚度为2.8μm，n-algan层4的厚度为2.5μm，si掺杂浓度为2.5
×
10
19
atoms/cm-3
。
67.其中，多量子阱层为交替堆叠的al
x
ga
1-x
n量子阱层（x=0.55）和alyga
1-y
n量子垒层（y=0.75），堆叠周期数9个。单个al
x
ga
1-x
n量子阱层的厚度为3.5nm，单个alyga
1-y
n量子垒层的厚度为11nm。电子阻挡层6为alzga
1-z
n层（z=0.75），厚度为30nm。p-algan层7的厚度为100nm，mg掺杂浓度为5
×
10
19
atoms/cm-3
。
68.其中，p型algan粗化层81的厚度为3nm，掺杂元素为mg，掺杂浓度为9
×
10
19
atoms/cm3，al组分占比为0.55。mg量子点层82的厚度为1.5nm。p型alingan纳米团簇层83的厚度为3nm，掺杂元素为mg，掺杂浓度为9
×
10
19
atoms/cm3，al组分占比为0.4，in组分占比为0.1。三维p型alingan纳米团簇层84的厚度为5nm，掺杂元素为mg，掺杂浓度为9
×
10
19
atoms/cm3，al组分占比为0.3，in组分占比为0.25。
69.本实施例中用于深紫外led的外延片的制备方法包括以下步骤：（1）提供衬底；（2）在衬底上生长缓冲层；具体的，在pvd中溅射aln层，作为缓冲层。
70.（3）在缓冲层上生长非掺杂algan层；具体的，采用mocvd生长非掺杂algan层，生长温度为1200℃，生长压力100torr。
71.（4）在非掺杂algan层上生长n-algan层；具体的，采用mocvd生长n-algan层，生长温度为1200℃，生长压力100torr。
72.（5）在n-algan层上生长多量子阱层；具体的，采用mocvd周期性生长多个al
x
ga
1-x
n量子阱层和alyga
1-y
n量子垒层。其中，al
x
ga
1-x
n量子阱层的生长温度为1050℃，生长压力为200torr。alyga
1-y
n量子垒层的生长温度为1150℃，生长压力200torr。
73.（6）在多量子阱层上生长电子阻挡层；具体的，采用mocvd生长alzga
1-z
n层，作为电子阻挡层。生长温度为1050℃，生长压力200torr。
74.（7）在电子阻挡层上生长p-algan层；具体的，采用mocvd生长p-algan层，生长温度为1050℃，生长压力200torr。
75.（8）在p-algan层上生长p型algan粗化层；具体的，采用mocvd生长p型algan粗化层，生长温度为800℃，生长压力为500torr，生长气氛为n2、h2和nh3的混合气体，n2、h2和nh3的体积比为3:1:2。
76.（9）在p型algan粗化层上生长mg量子点层；
具体的，采用mocvd生长mg量子点层，生长温度为950℃，生长压力为200torr，生长气氛为n2。
77.（10）在mg量子点层上生长p型alingan纳米团簇层；具体的，采用mocvd生长p型alingan纳米团簇层，生长温度为890℃，生长压力为200torr，生长气氛为n2、nh3和h2的混合气体。且n2:h2:nh3=1:7:3（体积比）。
78.（11）在p型alingan纳米团簇层上生长三维p型alingan纳米团簇层；具体的，采用mocvd生长三维p型alingan纳米团簇层，生长温度为890℃，生长压力为200torr，生长气氛为n2、nh3和h2的混合气体。且n2:h2:nh3=1:7:3（体积比）。
79.实施例3本实施例提供一种用于深紫外led的外延片，参考图1和图2，其包括衬底1和依次沉积于衬底1上的缓冲层2、非掺杂algan层3、n-algan层4、多量子阱层5、电子阻挡层6、p-algan层和p型接触层8。其中，p型algan粗化层81、mg量子点层82、p型alingan纳米团簇层83和三维p型alingan纳米团簇层84。
80.其中，衬底1为蓝宝石衬底。缓冲层2为aln层，厚度为100nm。非掺杂algan层3的厚度为2.8μm，n-algan层4的厚度为2.5μm，si掺杂浓度为2.5
×
10
19
atoms/cm-3
。
81.其中，多量子阱层为交替堆叠的al
x
ga
1-x
n量子阱层（x=0.55）和alyga
1-y
n量子垒层（y=0.75），堆叠周期数9个。单个al
x
ga
1-x
n量子阱层的厚度为3.5nm，单个alyga
1-y
n量子垒层的厚度为11nm。电子阻挡层6为alzga
1-z
n层（z=0.75），厚度为30nm。p-algan层7的厚度为100nm，mg掺杂浓度为5
×
10
19
atoms/cm-3
。
82.其中，p型algan粗化层81的厚度为3nm，掺杂元素为mg，掺杂浓度为4.5
×
10
18
atoms/cm3，al组分占比为0.3。mg量子点层82的厚度为1.5nm。p型alingan纳米团簇层83的厚度为3nm，掺杂元素为mg，掺杂浓度为7.5
×
10
19
atoms/cm3，al组分占比为0.3，in组分占比为0.2。三维p型alingan纳米团簇层84的厚度为5nm，掺杂元素为mg，掺杂浓度为5
×
10
20
atoms/cm3，al组分占比为0.3，in组分占比为0.2。
83.本实施例中用于深紫外led的外延片的制备方法包括以下步骤：（1）提供衬底；（2）在衬底上生长缓冲层；具体的，在pvd中溅射aln层，作为缓冲层。
84.（3）在缓冲层上生长非掺杂algan层；具体的，采用mocvd生长非掺杂algan层，生长温度为1200℃，生长压力100torr。
85.（4）在非掺杂algan层上生长n-algan层；具体的，采用mocvd生长n-algan层，生长温度为1200℃，生长压力100torr。
86.（5）在n-algan层上生长多量子阱层；具体的，采用mocvd周期性生长多个al
x
ga
1-x
n量子阱层和alyga
1-y
n量子垒层。其中，al
x
ga
1-x
n量子阱层的生长温度为1050℃，生长压力为200torr。alyga
1-y
n量子垒层的生长温度为1150℃，生长压力200torr。
87.（6）在多量子阱层上生长电子阻挡层；具体的，采用mocvd生长alzga
1-z
n层，作为电子阻挡层。生长温度为1050℃，生长压力200torr。
88.（7）在电子阻挡层上生长p-algan层；具体的，采用mocvd生长p-algan层，生长温度为1050℃，生长压力200torr。
89.（8）在p-algan层上生长p型algan粗化层；具体的，采用mocvd生长p型algan粗化层，生长温度为800℃，生长压力为500torr，生长气氛为n2、h2和nh3的混合气体，n2、h2和nh3的体积比为3:1:2。
90.（9）在p型algan粗化层上生长mg量子点层；具体的，采用mocvd生长mg量子点层，生长温度为950℃，生长压力为200torr，生长气氛为n2。
91.（10）在mg量子点层上生长p型alingan纳米团簇层；具体的，采用mocvd生长p型alingan纳米团簇层，生长温度为890℃，生长压力为200torr，生长气氛为n2、nh3和h2的混合气体。且n2:h2:nh3=1:7:3（体积比）。
92.（11）在p型alingan纳米团簇层上生长三维p型alingan纳米团簇层；具体的，采用mocvd生长三维p型alingan纳米团簇层，生长温度为890℃，生长压力为200torr，生长气氛为n2、nh3和h2的混合气体。且n2:h2:nh3=1:7:3（体积比）。
93.实施例4本实施例提供一种用于深紫外led的外延片，参考图1和图2，其包括衬底1和依次沉积于衬底1上的缓冲层2、非掺杂algan层3、n-algan层4、多量子阱层5、电子阻挡层6、p-algan层和p型接触层8。其中，p型algan粗化层81、mg量子点层82、p型alingan纳米团簇层83和三维p型alingan纳米团簇层84。
94.其中，衬底1为蓝宝石衬底。缓冲层2为aln层，厚度为100nm。非掺杂algan层3的厚度为2.8μm，n-algan层4的厚度为2.5μm，si掺杂浓度为2.5
×
10
19
atoms/cm-3
。
95.其中，多量子阱层为交替堆叠的al
x
ga
1-x
n量子阱层（x=0.55）和alyga
1-y
n量子垒层（y=0.75），堆叠周期数9个。单个al
x
ga
1-x
n量子阱层的厚度为3.5nm，单个alyga
1-y
n量子垒层的厚度为11nm。电子阻挡层6为alzga
1-z
n层（z=0.75），厚度为30nm。p-algan层7的厚度为100nm，mg掺杂浓度为5
×
10
19
atoms/cm-3
。
96.其中，p型algan粗化层81的厚度为3nm，掺杂元素为mg，掺杂浓度为4.5
×
10
18
atoms/cm3，al组分占比为0.55。mg量子点层82的厚度为1.5nm。p型alingan纳米团簇层83的厚度为3nm，掺杂元素为mg，掺杂浓度为7.5
×
10
19
atoms/cm3，al组分占比为0.4，in组分占比为0.1。三维p型alingan纳米团簇层84的厚度为5nm，掺杂元素为mg，掺杂浓度为5
×
10
20
atoms/cm3，al组分占比为0.3，in组分占比为0.25。
97.本实施例中用于深紫外led的外延片的制备方法包括以下步骤：（1）提供衬底；（2）在衬底上生长缓冲层；具体的，在pvd中溅射aln层，作为缓冲层。
98.（3）在缓冲层上生长非掺杂algan层；具体的，采用mocvd生长非掺杂algan层，生长温度为1200℃，生长压力100torr。
99.（4）在非掺杂algan层上生长n-algan层；具体的，采用mocvd生长n-algan层，生长温度为1200℃，生长压力100torr。
100.（5）在n-algan层上生长多量子阱层；
具体的，采用mocvd周期性生长多个al
x
ga
1-x
n量子阱层和alyga
1-y
n量子垒层。其中，al
x
ga
1-x
n量子阱层的生长温度为1050℃，生长压力为200torr。alyga
1-y
n量子垒层的生长温度为1150℃，生长压力200torr。
101.（6）在多量子阱层上生长电子阻挡层；具体的，采用mocvd生长alzga
1-z
n层，作为电子阻挡层。生长温度为1050℃，生长压力200torr。
102.（7）在电子阻挡层上生长p-algan层；具体的，采用mocvd生长p-algan层，生长温度为1050℃，生长压力200torr。
103.（8）在p-algan层上生长p型algan粗化层；具体的，采用mocvd生长p型algan粗化层，生长温度为800℃，生长压力为500torr，生长气氛为n2、h2和nh3的混合气体，n2、h2和nh3的体积比为3:1:2。
104.（9）在p型algan粗化层上生长mg量子点层；具体的，采用mocvd生长mg量子点层，生长温度为950℃，生长压力为200torr，生长气氛为n2。
105.（10）在mg量子点层上生长p型alingan纳米团簇层；具体的，采用mocvd生长p型alingan纳米团簇层，生长温度为890℃，生长压力为200torr，生长气氛为n2、nh3和h2的混合气体。且n2:h2:nh3=1:7:3（体积比）。
106.（11）在p型alingan纳米团簇层上生长三维p型alingan纳米团簇层；具体的，采用mocvd生长三维p型alingan纳米团簇层，生长温度为890℃，生长压力为200torr，生长气氛为n2、nh3和h2的混合气体。且n2:h2:nh3=1:7:3（体积比）。
107.对比例1本对比例与实施例1的区别在于，p型接触层为重掺mg的algan层，其掺杂浓度为1
×
10
20
atoms/cm-3
，厚度为25nm。p型接触层采用mocvd制备，生长温度为1050℃，生长压力250torr，生长气氛为n2、h2和nh3的混合气体（n2:h2: nh3=1:7:3）。其余均与实施例1相同。
108.对比例2本对比例与实施例1的区别在于，不设置p型algan粗化层81。相应的，也不设置p型algan粗化层的制备步骤（即步骤8）。其余均与实施例1相同。
109.对比例3本对比例与实施例1的区别在于，不设置mg量子点层82。相应的，也不设置mg量子点层82的制备步骤（即步骤9）。其余均与实施例1相同。
110.对比例4本对比例与实施例1的区别在于，不设置p型alingan纳米团簇层83。相应的，也不设置p型alingan纳米团簇层83的制备步骤（即步骤10）。其余均与实施例1相同。
111.对比例5本对比例与实施例1的区别在于，不设置三维p型alingan纳米团簇层84。相应的，也不设置三维p型alingan纳米团簇层84的制备步骤（即步骤11）。其余均与实施例1相同。
112.将实施例1-4，对比例1-5所得的用于深紫外led的外延片采用相同工艺制备成垂直结构的led，并进行测试，具体包括：（1）测试发光效率，并以对比例1的数据为基准，计算其他实施例、对比例的光效提
升率；（2）采用万用表测定工作电压；（3）将led芯片在900ma、80℃条件下老化1044h，计算老化前后发光效率的变化率。具体的，变化率=（老化前发光效率-老化后发光效率）/老化前发光效率。
113.具体结果如下：以上所述是发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。