CN106206881A - 一种垂直结构led蓝光外延的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种垂直结构LED蓝光外延的制备方法，分别以氨气、高纯三甲基铟(TMIn)、TMAl、TEGa、以及高纯三甲基镓(TMGa)为源，分别以SiH4和Cp2Mg作为n和p型掺杂剂，以氢气或氮气为载气，通入反应室与氨气在900～1100℃发生化学反应，生成Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体，在蓝宝石、硅片、碳化硅片或石英玻璃片上按一定的晶格次序沉积，制成所述外延结构。本发明通过工艺参数优化和调整将外延材料晶体质量(缺陷密度)控制在合理范围，晶体质量对产品的光电参数都存在一定的影响，采用修复层及基底技术提高衬底转移良品率，修复层及基底技术可以良好的释放衬底与外延层之间应力。
Description
【技术领域】
本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种垂直结构LED蓝光外延的制备方法。
【背景技术】
LED产品的波长、亮度、正向电压等主要参数均取决于外延生长工艺，因此外延生长是LED制造工艺的核心组成部分。外延生长技术与设备是外延材料制造的关键所在，化合物半导体一般采用化学合成方法来制备，按照沉积技术的不同分为LPE(液相沉积)、MOCVD(金属有机化学气相沉积)、HVPE(氢化物气相沉积)和MBE(分子束沉积)等。LPE的技术成熟，生长速度较快但无法生长量子阱、超晶格材料；氢化物汽相外延，适应于Ⅲ-Ⅴ氮化物半导体薄膜和超晶格外延生长的一种新技术，生长速率快，但晶格质量较差，适用范围小；MBE工艺控制能力好，易长成极薄的外延层，纯度高平整性好，但生长速度慢导致量产能力较低。MOCVD技术具备MBE具有大多数优点外，其量产能力较MBE高很多，综合考虑LED生产均采用MOCVD生长技术。
目前外延生长工艺主要是针对水平结构芯片，为降低产品的正向电压，在P-GaN表面做了相应外延结构设计；为提高发光效率使用图形化衬底生长或采用P-GaN表面粗化技术，但这些工艺技术对于垂直结构LED芯片而言，不仅无法实现其设计初衷，甚至会影响产品最终的性能，因此必须研发出适合垂直结构芯片的外延结构。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，。
本发明采用以下技术方案：
一种垂直结构LED蓝光外延的制备方法，分别以氨气、高纯三甲基铟、TMAl、TEGa、以及高纯三甲基镓为源，分别以SiH4和Cp2Mg作为n和p型掺杂剂，以氢气或氮气为载气，通入反应室与氨气在900～1100℃发生化学反应，生成Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体，在蓝宝石、硅片、碳化硅片或石英玻璃片上按一定的晶格次序沉积，制成所述外延结构。
进一步的，所述方法包括以下步骤：
步骤1：在1070～1090℃温度下、压力为150torr下通N2烘烤10～30min，氮化蓝宝石、SiC或Si衬底；
步骤2：将步骤1氮化后的蓝宝石、SiC或Si衬底降温至515～535℃、压力为800torr，然后在衬底上生长厚度为0.8～1.2μm的低应力缓冲层，随后升温至1030～1050℃、压力为400torr使低应力缓冲层重新结晶，再生长0.8～1μm的N型粗化层；
步骤3：升温至1070～1090℃、压力为200torr先生长轻Si掺杂的N型电极层，厚度为0.8～1μm，再生长重Si掺杂的N型GaN层，厚度为1.8～2.5μm；
步骤4：在N型GaN层的基础上生长n-GaN电子扩散层，厚度为80～120nm；
步骤5：在阱的生长温度740～760℃，垒的生长温度为820～840℃、压力为200torr下生长18～23个周期的InGaN/GaN超晶格作为多量子阱层，多量子阱层厚度为150～200nm；
步骤6：升温至960～980℃，压力为150torr生长PAlGaN电子阻挡层，厚度为20～50nm；
降温至920～940℃，压力为150torr生长Mg掺杂的P型GaN层，厚度为100～150nm；
生长高Mg掺杂的P型GaN电极层，厚度为10～20nm；
步骤7：生长CTL层，厚度为10～30nm，然后降温至700～730℃进行退火60～120min，之后随炉冷却。
进一步的，步骤4中，所述n-GaN电子扩散层上再生长应力释放层，厚度为100nm；原料为TMGa、SiH4和NH3。
进一步的，所述步骤5具体为：
先生长10～15个周期厚度为80～100nm的In轻掺杂的InGaN/GaN超晶格，具体为：先生长30～40nm的GaN-cap层，再生长5～10nm的barrierGaN层，最后生长1.5～2nm的InGaN阱层。
进一步的，所述步骤5中，再生长8个周期厚度为100～150nm的In重掺杂的InGaN/GaN，具体为：
先生长10～15nm的barrierGaN层，再生长2～5nm的InGaN阱层，最后生长30～40nm的GaN cap层。
进一步的，步骤6中，所述P型GaN层包括空穴扩散层和空穴注入层，所述空穴扩散层厚度为30～50nm，所述空穴注入层厚度为50～100nm。
进一步的，所述PAlGaN电子阻挡层厚度为30nm，所述P型GaN层厚度为110nm，所述P型GaN电极层厚度为10nm，所述空穴扩散层厚度为30nm，所述空穴注入层厚度为80nm。
进一步的，步骤2中，所述低应力缓冲层厚度为1.2μm，所述N型粗化层厚度为0.8μm。
进一步的，步骤3中，所述N型电极层厚度为0.8μm，所述N型GaN层厚度为2μm。
进一步的，步骤7中，所述CTL层厚度为10nm。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明一种垂直结构LED蓝光外延的制备方法，以氨气、TMIn、TMAl、TEGa、以及TMGa为源，分别以SiH4和Cp2Mg作为n和p型掺杂剂，以氢气或氮气为载气，通入反应室与氨气在900～1100℃发生化学反应，生成Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体，在蓝宝石、硅片、碳化硅片或石英玻璃片上按一定的晶格次序沉积，制成外延结构，可以通过精确控制气态源的流量和通断时间来控制外延层的组分、掺杂浓度、厚度等，生长速率调节范围较广，较快的生长速率能够适用于批量生长。
进一步的，采用低应力外延结构设计，在衬底和外延层之间***新型过渡层，有效减小外延层与衬底之间的适配度，同时对外延结构优化进一步释放外延层应力。翘曲度小于250km-1。低位错密度外延，通过预成核方法，在外延生长之前于衬底上形成晶体质量较好晶核，提供后续外延高质量生长的基础。位错密度低于5E108/cm2。
进一步的，采用非对称啁啾能带结构，在LED有源层加载非对称啁啾能带结构，降低基于LED量子阱层由于极化效应产生的载子波函数失配，使其分布比例更加均匀。提高LED器件的内量子效率，提升芯片发光效率。
进一步的，采用高注入电流外延结构，在有源区和P型GaN间***电子阻挡层，有效解决大电流注入效率降低的问题，在电子阻挡层和P型GaN间***空穴扩散层，解决了大电流下空穴不足问题。提高垂直芯片电流注入，最大电流注入可达到2A，脉冲工作方式电流更高。
进一步的，空穴扩散层和空穴注入层采用载流子调制技术，调控电子和空穴的分布状态，促进电流均匀分布，保证垂直芯片在大电流工作状况下光电参数性能稳定。特殊量子阱结构和空穴注入结构设计，提高LED电流饱和阈值，高电流密度下，随电流增加亮度持续增加。
进一步的，通过工艺参数优化和调整将外延材料晶体质量(缺陷密度)控制在合理范围，晶体质量对产品的光电参数都存在一定的影响。
综上所述，采用低应力缓冲层技术提高衬底转移良品率，低应力缓冲层技术可以良好的释放衬底与外延层之间应力。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
图1为本发明外延结构示意图。
【具体实施方式】
本发明一种垂直结构LED蓝光外延的制备方法，在外延生长结构设计上，需兼顾衬底和外延层晶格匹配、外延剥离和外延质量两方面因素。使其对于缓冲层生长调整、外延缺陷控制和不同材料间应力调节控制的要求，比水平芯片要更加复杂和困难。所以本项目必须设计开发出适合于垂直结构芯片专用的外延结构，改善和提升垂直结构芯片应力控制和产品光电性能。因此专有外延设计是其核心工艺技术之一，也是获得垂直结构芯片的首要条件之一。
请参阅图1所示，一种垂直结构LED蓝光外延的制备方法，分别以氨气、高纯三甲基铟(TMIn)、TMAl、TEGa、以及高纯三甲基镓(TMGa)为源料，分别以SiH4和Cp2Mg作为n和p型掺杂剂，以氢气或氮气为载气，通入反应室与氨气在900～1100℃发生化学反应，生成Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体，在蓝宝石、硅片、碳化硅片或石英玻璃片上按一定的晶格次序沉积，制成所述外延结构。
具体包括以下步骤：
步骤1：在1070～1090℃温度下、压力为150torr下通N2烘烤10～30min，氮化蓝宝石、SiC或Si衬底。
步骤2：将步骤1氮化后的蓝宝石、SiC或Si衬底降温至515～535℃、压力为800torr，然后在衬底上生长厚度为0.8～1.2nm的低应力缓冲层，随后升温至1030～1050℃、压力为400torr使低应力缓冲层重新结晶，再生长0.8～1μm的N型粗化层，原料为TMGa和NH3；
所述TMGa的体积流量为200sccm，所述NH3的体积流量为35000sccm。
步骤3：升温至1070-1090℃、压力为200torr先生长轻Si掺杂的N型电极层，厚度为0.8～1μm，原料为TMGa、SiH4和NH3；所述TMGa的体积流量为340sccm，所述SiH4的体积流量为0.5～1sccm，所述NH3的体积流量为35000sccm；
再生长重Si掺杂的N型GaN层，厚度为1.8～2.5μm；原料为TMGa、SiH4和NH3；所述TMGa的体积流量为340sccm，所述SiH4的体积流量为3～6.5sccm，所述NH3的体积流量为35000sccm。
步骤4：在N型GaN层的基础上生长n-GaN电子扩散层，厚度为80～120nm，原料为TMGa、SiH4和NH3；所述TMGa的体积流量为340sccm，所述SiH4的体积流量为0.5～1sccm，所述NH3的体积流量为35000sccm；
所述n-GaN电子扩散层上再生长应力释放层，厚度为50～100nm；原料为TMGa、SiH4和NH3；所述TMGa的体积流量为340sccm，所述SiH4的体积流量为0.5～1sccm，所述NH3的体积流量为35000sccm。
步骤5：在阱的生长温度740～760℃，垒的生长温度为820～840℃、压力为200torr下生长18～23个周期的InGaN/GaN超晶格作为多量子阱层，多量子阱层厚度为150～200nm；
先生长10～15个周期厚度为80～100nm的In轻掺杂的InGaN/GaN，具体为：
生长30～40nm的GaN-cap层，原料为TMGa、SiH4和NH3，所述TMGa的体积流量为340sccm，所述SiH4的体积流量为0.5～1sccm，所述NH3的体积流量为35000sccm；
再生长5～10nm的barrierGaN层，原料为TEGa、SiH4和NH3，所述TEGa的体积流量为450sccm，所述SiH4的体积流量为0.5～1sccm，所述NH3的体积流量为35000sccm；
最后生长1.5～2nm的InGaN阱层，原料为TEGa、TMIn和NH3；所述TEGa的体积流量为450sccm，所述TMIn的体积流量为570sccm，所述NH3的体积流量为35000sccm；
再生长8个周期厚度为100～150nm的In重掺杂的InGaN/AlGaN，具体为：
先生长10～15nm的barrierGaN层，原料为TEGa、SiH4和NH3，所述TEGa的体积流量为450sccm，所述SiH4的体积流量为0.5sccm，所述NH3的体积流量为35000sccm；
再生长2～5nm的InGaN阱层，原料为TEGa、TMIn和NH3，所述TEGa的体积流量为450sccm，所述TMIn的体积流量为570sccm，所述NH3的体积流量为35000sccm；
最后生长30～40nm的GaN-cap层，原料为TMGa、SiH4和NH3，所述TMGa的体积流量为340sccm，所述SiH4的体积流量为0.5sccm，所述NH3的体积流量为35000sccm。
步骤6：升温至960～980℃，压力为150torr生长PAlGaN电子阻挡层，厚度为20～50nm，原料为TMGa、TMAl、Cp2Mg和NH3；所述TMGa的体积流量为38sccm，所述TMAl的体积流量为100sccm，所述Cp2Mg的体积流量为1800sccm，所述NH3的体积流量为32000sccm；
所述P型GaN还包括空穴扩散层和空穴注入层，所述空穴扩散层厚度为30～50nm，原料为TMGa、Cp2Mg和NH3，所述TMGa的体积流量为38sccm，所述Cp2Mg的体积流量为1600sccm，所述NH3的体积流量为30000sccm；
所述空穴注入层厚度为50～100nm，原料为TMGa、Cp2Mg和NH3，所述TMGa的体积流量为38sccm，所述Cp2Mg的体积流量为1600sccm，所述NH3的体积流量为30000sccm；
降温至920～940℃，压力为150torr生长Mg掺杂的P型GaN层，厚度为100～150nm，原料为TMGa、Cp2Mg和NH3，所述TMGa的体积流量为38sccm，所述Cp2Mg的体积流量为1600sccm，所述NH3的体积流量为30000sccm；；
生长高Mg掺杂的P型GaN电极层，厚度为10～20nm，原料为TMGa、Cp2Mg和NH3，所述TMGa的体积流量为38sccm，所述Cp2Mg的体积流量为1600sccm，所述NH3的体积流量为30000sccm。
步骤7：生长CTL层，厚度为10～30nm，然后降温至700～730℃进行退火60～120min，之后随炉冷却。
实施例1
一种垂直结构LED蓝光外延的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：在1070℃温度下、压力为150torr下通N2烘烤10min，氮化蓝宝石、SiC或Si衬底；
步骤2：将步骤1氮化后的蓝宝石、SiC或Si衬底降温至515℃、压力为800torr，然后在衬底上生长厚度为0.8μm的低应力缓冲层，随后升温至1030℃、压力为400torr使低应力缓冲层重新结晶，再生长0.8μm的N型粗化层；
步骤3：升温至1070℃、压力为200torr先生长轻Si掺杂的N型电极层，厚度为0.8μm，再生长重Si掺杂的N型GaN层，厚度为1.8μm；
步骤4：在N型GaN层的基础上生长n-GaN电子扩散层，厚度为80nm；所述n-GaN电子扩散层上再生长应力释放层，厚度为100nm；
步骤5：在阱的生长温度740℃，垒的生长温度为820℃、压力为200torr下先生长10个周期厚度为80nm的In轻掺杂的InGaN/GaN，具体为：先生长30nm的GaN-cap层，再生长5nm的barrierGaN层，最后生长1.5nm的InGaN阱层；
再生长8个周期厚度为100nm的In重掺杂的InGaN/GaN，具体为：先生长10nm的barrierGaN层，再生长2nm的InGaN阱层，最后生长30nm的GaN cap层；
步骤6：升温至960℃，压力为150torr生长PAlGaN电子阻挡层，厚度为20nm；
降温至920℃，压力为150torr生长Mg掺杂的P型GaN层，厚度为100nm；
生长高Mg掺杂的P型GaN电极层，厚度为10nm；
步骤7：生长CTL层，厚度为10nm，然后降温至700℃进行退火60min，之后随炉冷却。
实施例2
一种垂直结构LED蓝光外延的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：在1080℃温度下、压力为150torr下通N2烘烤20min，氮化蓝宝石、SiC或Si衬底；
步骤2：将步骤1氮化后的蓝宝石、SiC或Si衬底降温至525℃、压力为800torr，然后在衬底上生长厚度为1μm的低应力缓冲层，随后升温至1040℃、压力为400torr使低应力缓冲层重新结晶，再生长0.9μm的N型粗化层；
步骤3：升温至1080℃、压力为200torr先生长轻Si掺杂的N型电极层，厚度为0.8μm，再生长重Si掺杂的N型GaN层，厚度为2.1μm；
步骤4：在N型GaN层的基础上生长n-GaN电子扩散层，厚度为100nm；所述n-GaN电子扩散层上再生长应力释放层，厚度为100nm；
步骤5：在阱的生长温度750℃，垒的生长温度为830℃、压力为200torr下先生长13个周期厚度为90nm的In轻掺杂的InGaN/GaN，具体为：先生长35nm的GaN-cap层，再生长8nm的barrierGaN层，最后生长1.8nm的InGaN阱层；
再生长8个周期厚度为130nm的In重掺杂的InGaN/GaN，具体为：先生长13nm的barrierGaN层，再生长3.5nm的InGaN阱层，最后生长35nm的GaN cap层；
步骤6：升温至970℃，压力为150torr生长PAlGaN电子阻挡层，厚度为35nm；
降温至930℃，压力为150torr生长Mg掺杂的P型GaN层，厚度为130nm；
生长高Mg掺杂的P型GaN电极层，厚度为15nm；
步骤7：生长CTL层，厚度为20nm，然后降温至720℃进行退火100min，之后随炉冷却。
实施例3
一种垂直结构LED蓝光外延的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：在1090℃温度下、压力为150torr下通N2烘烤30min，氮化蓝宝石、SiC或Si衬底；
步骤2：将步骤1氮化后的蓝宝石、SiC或Si衬底降温至535℃、压力为800torr，然后在衬底上生长厚度为1.2μm的低应力缓冲层，随后升温至1050℃、压力为400torr使低应力缓冲层重新结晶，再生长1μm的N型粗化层；
步骤3：升温至1090℃、压力为200torr先生长轻Si掺杂的N型电极层，厚度为1μm，再生长重Si掺杂的N型GaN层，厚度为2.5μm；
步骤4：在N型GaN层的基础上生长n-GaN电子扩散层，厚度为120nm；所述n-GaN电子扩散层上再生长应力释放层，厚度为100nm；
步骤5：在阱的生长温度760℃，垒的生长温度为840℃、压力为200torr下先生长15个周期厚度为100nm的In轻掺杂的InGaN/GaN，具体为：先生长40nm的GaN-cap层，再生长10nm的barrierGaN层，最后生长2nm的InGaN阱层；
再生长8个周期厚度为150nm的In重掺杂的InGaN/GaN，具体为：先生长15nm的barrierGaN层，再生长5nm的InGaN阱层，最后生长40nm的GaN cap层；
步骤6：升温至980℃，压力为150torr生长PAlGaN电子阻挡层，厚度为50nm；
降温至940℃，压力为150torr生长Mg掺杂的P型GaN层，厚度为150nm；
生长高Mg掺杂的P型GaN电极层，厚度为20nm；
步骤7：生长CTL层，厚度为30nm，然后降温至730℃进行退火120min，之后随炉冷却。
根据所述方法制备的垂直结构LED蓝光外延结构技术指标如下表所示：
| 测试项目 | 项目约定指标 | 实测数据 | 测试条件 |
| 波长 | 450nm-460nm | 450nm-460nm | 10msec@20mA |
| 正向工作电压 | / | 2.9-3.2V | 10msec@20mA |
| 波长分布半宽 | ＜3.5nm | ≤2nm | 2mmx2mm间隔，PL测试仪 |
垂直结构LED蓝光外延表面形貌：
表面形貌是外延片评价指标之一，反映外延生长工艺控制能力的优劣。利用高倍光学显微镜和原子力显微镜(AFM)，可以观察外延片表面平整度及其原子级排布状况，从而获取外延晶体质量生长信息。在光学显微镜图中，外延表面光滑平整无明显缺陷；AFM测试图片证明氮化镓表面原子排布整齐，原子台阶清晰。
外延晶体质量是衡量LED外延片等级的一项重要参考指标。利用高分辨率XRD测试，分析XRD图中摇摆曲线半峰宽值来评价外延薄膜的晶体质量。晶体质量对摇摆曲线的影响表现在半峰宽的宽化效应，两者存在对应关系。
从XRD测试结果计算获得外延结构的螺位错和刃位错缺陷密度，新光源外延片(002)面半峰宽值为293arcsec,其(102)面半峰宽值为312arcsec。刃位错的缺陷密度约为2.82×108cm-2，螺位错的缺陷密度约为1.65×108cm-2，缺陷控制均处于较好的水平。
垂直结构LED蓝光外延材料载流子浓度：
N型GaN掺杂原子为Si，P型GaN掺杂原子为Mg。为满足垂直结构LED大电流工作，需要较高的N型GaN电子浓度和P型GaN空穴浓度。在GaN单晶材料中掺入杂质原子越多，获得的晶体质量越差，最终会导致载流子迁移率降低。在室温条件下进行Hall测试，N型GaN载流子浓度在1018cm-3范围时，载流子迁移率超过200cm2/vs为良好。新光源样品在同等条件下测试，迁移率达到372.44cm2/vs，材料性能优良。
Mg掺杂p-GaN形成空穴困难，空穴浓度低，迁移率小，导致P型氮化镓材料电流扩展性差，接触电阻较大，发光亮度、发光效率低等问题。采用非均匀掺杂技术，降低活化能，提高Mg活化效率。在室温条件假进行Hall测试，空穴浓度1018cm-3以上，属于业内先进水平。
垂直结构LED蓝光外延波长均匀性控制：
外延片发光波长直接影响外延芯片的波长良品率。制备过程中，波长均匀性控制难度较高，采用应力释放技术对特殊结构调整生长速率以达到均匀生长的效果，同时对设备硬件、生产工艺进行控制，有效提高了外延片波长均匀性。同炉外延片中波长80％上下均差在5nm之内。
外延片波长分布区间在450nm-460nm之间，同时波长分布半宽都在2nm以内
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种垂直结构LED蓝光外延的制备方法，其特征在于，分别以氨气、高纯三甲基铟、TMAl、TEGa、以及高纯三甲基镓为源料，分别以SiH4和Cp2Mg作为n和p型掺杂剂，以氢气或氮气为载气，通入反应室与氨气在900～1100℃发生化学反应，生成Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体，在蓝宝石、硅片、碳化硅片或石英玻璃片上按一定的晶格次序沉积，制成所述外延结构。
2.根据权利要求1所述的一种垂直结构LED蓝光外延的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：在1070～1090℃温度下、压力为150torr下通N2烘烤10～30min，氮化蓝宝石、SiC或Si衬底；
步骤2：将步骤1氮化后的蓝宝石、SiC或Si衬底降温至515～535℃、压力为800torr，然后在衬底上生长厚度为0.8～1.2μm的低应力缓冲层，随后升温至1030～1050℃、压力为400torr使低应力缓冲层重新结晶，再生长0.8～1μm的N型粗化层；
步骤3：升温至1070～1090℃、压力为200torr先生长轻Si掺杂的N型电极层，厚度为0.8～1μm，再生长重Si掺杂的N型GaN层，厚度为1.8～2.5μm；
步骤4：在N型GaN层的基础上生长n-GaN电子扩散层，厚度为80～120nm；
步骤5：在阱的生长温度740～760℃，垒的生长温度为820～840℃、压力为200torr下生长18～23个周期的InGaN/GaN超晶格作为多量子阱层，多量子阱层厚度为150～200nm；
步骤6：升温至960～980℃，压力为150torr生长PAlGaN电子阻挡层，厚度为20～50nm；
降温至920～940℃，压力为150torr生长Mg掺杂的P型GaN层，厚度为100～150nm；
生长高Mg掺杂的P型GaN电极层，厚度为10～20nm；
步骤7：生长CTL层，厚度为10～30nm，然后降温至700～730℃进行退火60～120min，之后随炉冷却。
3.根据权利要求2所述的一种垂直结构LED蓝光外延的制备方法，其特征在于，步骤4中，所述n-GaN电子扩散层上再生长应力释放层，厚度为100nm；原料为TMGa、SiH4和NH3。
4.根据权利要求2所述的一种垂直结构LED蓝光外延的制备方法，其特征在于，所述步骤5具体为：
先生长10～15个周期厚度为80～100nm的In轻掺杂的InGaN/GaN超晶格，具体为：先生长30～40nm的GaN-cap层，再生长5～10nm的barrierGaN层，最后生长1.5～2nm的InGaN阱层。
5.根据权利要求4所述的一种垂直结构LED蓝光外延的制备方法，其特征在于，所述步骤5中，再生长8个周期厚度为100～150nm的In重掺杂的InGaN/GaN，具体为：
先生长10～15nm的barrierGaN层，再生长2～5nm的InGaN阱层，最后生长30～40nm的GaN cap层。
6.根据权利要求2所述的一种垂直结构LED蓝光外延的制备方法，其特征在于，步骤6中，所述P型GaN层包括空穴扩散层和空穴注入层，所述空穴扩散层厚度为30～50nm，所述空穴注入层厚度为50～100nm。
7.根据权利要求6所述的一种垂直结构LED蓝光外延的制备方法，其特征在于，所述PAlGaN电子阻挡层厚度为30nm，所述P型GaN层厚度为110nm，所述P型GaN电极层厚度为10nm，所述空穴扩散层厚度为30nm，所述空穴注入层厚度为80nm。
8.根据权利要求2所述的一种垂直结构LED蓝光外延的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述低应力缓冲层厚度为1.2μm，所述N型粗化层厚度为0.8μm。
9.根据权利要求2所述的一种垂直结构LED蓝光外延的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述N型电极层厚度为0.8μm，所述N型GaN层厚度为2μm。
10.根据权利要求2所述的一种垂直结构LED蓝光外延的制备方法，其特征在于，步骤7中，所述CTL层厚度为10nm。
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