CN111403568A - 紫外led外延结构及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种紫外LED外延结构及其制备方法，涉及发光二极管领域，所述外延结构包括：衬底、第一AlN层、第二AlN层、N型AlaGa1‑aN欧姆接触层、AlxGa1‑xN/AlyGa1‑yN多量子阱有源层、复合电子阻挡层、P型AldGa1‑dN过渡层和P型GaN欧姆接触层。由于复合电子阻挡层的每个周期中***有第一delta‑Mg层和第二delta‑Mg层，因而可以显著提高空穴浓度；此外，复合电子阻挡层是由第一子层、第二子层、第三子层和第四子层交叠生长m个周期后得到的超晶格结构，能够有效增加电子阻挡层的电子阻挡能力，使更多的载流子在多量子阱发光区辐射复合，大大提高了紫外LED的光输出功率。
Description
技术领域
本发明涉及发光二极管领域，更具体地，涉及一种紫外LED(Light-EmittingDiode，发光二极管)外延结构及其制备方法。
背景技术
近年来，凭借着安全、体积小、环保、高效、低能耗等特点，紫外LED光源逐渐取代传统的汞灯光源，广泛应用于医疗、食品处理、细菌消杀等多个领域。
通常，紫外线根据波长可被划分为UVA(Ultraviolet A，长波紫外线)、UVB(Ultraviolet B，中波紫外线)和UVC(Ultraviolet A，短波紫外线)；其中，UVA、UVB和UVC对应的波长范围分别为315～400nm、280～315nm及200～280nm。由于AlGaN基紫外LED中Al原子迁移率低，且存在较大的晶格失配和热失配，这就导致AlGaN材料结晶质量变差。并且，随着紫外LED的工作波长变短，P型AlGaN层中的Al组分增加，Mg的激活能也随之增加，进而Mg激活效率变差，致使空穴浓度不足，降低了紫外LED的光输出功率。
因此，如何提高AlGaN材料的P型掺杂浓度和空穴浓度，并进一步提高紫外LED的光输出功率已成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种紫外LED外延结构及其制备方法，能够提高空穴浓度，使更多的载流子在多量子阱发光区辐射复合，从而提高紫外LED的光输出功率。
第一方面，本申请提供一种紫外LED外延结构，所述外延结构包括：
衬底；
生长在所述衬底表面的第一AlN层；
位于所述第一AlN层远离所述衬底一侧的第二AlN层；
位于所述第二AlN层远离所述衬底一侧的N型AlaGa1-aN欧姆接触层；
位于所述N型AlaGa1-aN欧姆接触层远离所述衬底一侧的AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源层；
位于所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源层远离所述衬底一侧的复合电子阻挡层；
位于所述复合电子阻挡层远离所述衬底一侧的P型AldGa1-dN过渡层；
位于所述P型AldGa1-dN过渡层远离所述衬底一侧的P型GaN欧姆接触层；
所述复合电子阻挡层为第一子层、第二子层、第三子层和第四子层交叠生长m个周期形成的超晶格结构，m≥2；所述第一子层为预通Mg的第一delta-Mg层，第二子层为P型AlbGa1-bN层，第三子层为预通Mg的第二delta-Mg层，第四子层为P型AlcGa1-cN层，且0<c<b<1；其中，b表示所述P型AlbGa1-bN层中的Al组分，c表示所述P型AlcGa1-cN层中的Al组分。
可选地，0≤d≤c<b<1；其中，d表示所述P型AldGa1-dN过渡层中的Al组分。
可选地，所述P型AldGa1-dN过渡层中的Al组分渐减。
可选地，所述复合电子阻挡层中，所述第一delta-Mg层和所述第二delta-Mg层的Mg掺杂浓度为1E+17cm-3～1E+22cm-3。
可选地，在所述复合电子阻挡层中，每个所述第一delta-Mg层和每个所述第二delta-Mg层中的Mg掺杂浓度渐增、渐减或恒定，每个所述P型AlbGa1-bN层和每个所述P型AlcGa1-cN层的Al组分渐增、渐减或恒定。
可选地，所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源层包括AlxGa1-xN量子阱和AlyGa1-yN量子垒，所述量子阱的Al组分x低于所述量子垒的Al组分y，即0<x<y≤1；
沿垂直于所述衬底所在平面的方向，所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源层的周期厚度为3-40nm。
可选地，所述N型AlaGa1-aN欧姆接触层中的Al组分以及所述复合电子阻挡层中的Al组分均高于所述AlxGa1-xN量子阱中的Al组分。
可选地，沿垂直于所述衬底所在平面的方向，所述复合电子阻挡层的厚度为1-30nm。
可选地，所述衬底为蓝宝石、氮化铝、硅或碳化硅中的一种。
第二方面，本申请提供一种用于制备上述第一方面中任一所述的紫外LED外延结构的方法，所述方法包括：
提供一衬底；
将所述衬底置入MOCVD机台反应腔，并在升温至第一预设温度后，向所述反应腔内通入III族Al源和NH3，在所述衬底的表面形成第一AlN层；
当所述反应腔内的温度升至第二预设温度时，在所述第一AlN层远离所述衬底的表面形成第二AlN层；所述第二预设温度高于所述第一预设温度；
当所述反应腔内的温度降至第三预设温度时，在所述第二AlN层远离所述衬底的一侧形成N型AlaGa1-aN欧姆接触层，并在所述N型AlaGa1-aN欧姆接触层远离所述衬底的一侧形成AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源层；
在所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源层远离所述衬底的一侧，交叠生长m个周期的第一子层、第二子层、第三子层和第四子层，形成复合电子阻挡层；其中，所述第一子层为预通Mg的第一delta-Mg层，第二子层为P型AlbGa1-bN层，第三子层为预通Mg的第二delta-Mg层，第四子层为P型AlcGa1-cN层；
在所述复合电子阻挡层远离所述衬底的一侧形成P型AldGa1-dN过渡层；
在所述P型AldGa1-dN过渡层远离所述衬底的一侧，形成P型GaN欧姆接触层，得到制备完成的所述紫外LED外延结构。
与现有技术相比，本发明提供的紫外LED外延结构及其制备方法，至少实现了如下的有益效果：
本申请所提供的紫外LED外延结构及其制备方法中，在AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源层远离衬底的一侧形成了复合电子阻挡层，由于复合电子阻挡层的每个周期中***了第一delta-Mg层和第二delta-Mg层，因而可以显著提高空穴浓度；并且，复合电子阻挡层是由第一子层、第二子层、第三子层和第四子层交叠生长m个周期后得到的超晶格结构，此种结构能够有效增加电子阻挡层的电子阻挡能力，使更多的载流子在多量子阱发光区辐射复合，大大提高了紫外LED的光输出功率。
当然，实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1所示为本申请实施例所提供的紫外LED外延结构的一种结构示意图；
图2所示为图1实施例所提供的紫外LED外延结构中复合电子阻挡层的一种结构示意图；
图3所示为本申请实施例所提供的紫外LED外延结构的一种流程图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
以下将结合附图和具体实施例进行详细说明。
图1所示为本申请实施例所提供的紫外LED外延结构的一种结构示意图，图2所示为图1实施例所提供的紫外LED外延结构中复合电子阻挡层的一种结构示意图。请参见图1及图2，本申请提供的一种紫外LED外延结构，包括：
衬底10；
生长在衬底10表面的第一AlN层20；
位于第一AlN层20远离衬底10一侧的第二AlN层30；
位于第二AlN层30远离衬底10一侧的N型AlaGa1-aN欧姆接触层40；
位于N型AlaGa1-aN欧姆接触层40远离衬底10一侧的AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源层50；
位于AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源层50远离衬底10一侧的复合电子阻挡层60；
位于复合电子阻挡层60远离衬底10一侧的P型AldGa1-dN过渡层70；
位于P型AldGa1-dN过渡层70远离衬底10一侧的P型GaN欧姆接触层80；
复合电子阻挡层60为第一子层61、第二子层62、第三子层63和第四子层64交叠生长m个周期形成的超晶格结构，m≥2；第一子层61为预通Mg的第一delta-Mg层，第二子层62为P型AlbGa1-bN层，第三子层63为预通Mg的第二delta-Mg层，第四子层64为P型AlcGa1-cN层，且0<c<b<1；其中，b表示P型AlbGa1-bN层中的Al组分，c表示P型AlcGa1-cN层中的Al组分。
具体地，第一AlN层20为低温AlN层，第二AlN层30为高温AlN层。其中，“低温”和“高温”分别指第一AlN层20和第二AlN层30的生长温度。通常，第一AlN层20可以在600℃～1000℃下形成，第二AlN层30则可以在1100℃～1400℃下生长得到。
可以理解的是，电子的浓度及迁移率往往大于空穴，因此更容易泄漏到P型层，而电子阻挡层的作用就是抑制量子阱中的电子泄漏，使电子和空穴更多的在量子阱辐射复合。本实施例中，将第一子层61、第二子层62、第三子层63和第四子层64交叠生长得到的超晶格结构作为电子阻挡层，利用超晶格结构调节极化电场以降低Mg的激活能，在增强载流子限制作用的同时增加了空穴的注入，有助于获得更高的电子浓度和空穴浓度，进而提高电子和空穴的辐射复合效率，改善了紫外LED的光输出功率。
此外，本实施例将Mg-delta掺杂技术应用于P-AlGaN材料的生长，不仅可以使Mg原子的并入效率获得极大的提高，也有利于降低材料的位错密度，减少杂质中心，增加载流子的迁移率。
可见，本申请所提供的紫外LED外延结构及其制备方法中，在AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源层远离衬底的一侧形成了复合电子阻挡层，由于复合电子阻挡层的每个周期中***了第一delta-Mg层和第二delta-Mg层，因而可以显著提高空穴浓度；并且，复合电子阻挡层是由第一子层、第二子层、第三子层和第四子层交叠生长m个周期后得到的超晶格结构，此种结构能够有效增加电子阻挡层的电子阻挡能力，使更多的载流子在多量子阱发光区辐射复合，大大提高了紫外LED的光输出功率。
可选地，0≤d≤c<b<1；其中，d表示P型AldGa1-dN过渡层70中的Al组分。
应当理解，当电子阻挡层中的Al组分逐渐增加，势垒高度也随之升高，阻挡电子的效果也就越好。为了将更多的电子限制在量子阱中，本实施例设置P型AlbGa1-bN层中的Al组分大于P型AlcGa1-cN层中的Al组分，也就是先生长高Al组分的P型AlGaN。由于能带弯曲而呈现出的能带倾斜，复合电子阻挡层与多量子阱有源层相接位置处的导带底和价带顶均高于复合电子阻挡层与P型层的相接位置处，当c<b时，复合电子阻挡层与多量子阱有源层相接位置处的导带底升高，加大了这个位置势垒的高度，对于限制电子泄漏起到了积极作用，因此能够使电子泄漏的比例进一步降低。
另外，由于紫外LED中P型层的Al组分过高不利于Mg掺杂，因此本实施例设置P型AldGa1-dN过渡层70中的Al组分小于等于P型AlcGa1-cN层中的Al组分。以310nm波段的UVB-LED为例，复合电子阻挡层60可以为delta-Mg/P型Al0.65Ga0.35N/delta-Mg/P型Al0.45Ga0.55N超晶格，复合电子阻挡层远离衬底的一侧生长有P型Al0.35Ga0.65N过渡层，即b＝65％，c＝45％，d＝35％。
可选地，P型AldGa1-dN过渡层70中的Al组分可以渐减；而复合电子阻挡层60中，每个P型AlbGa1-bN层和每个P型AlcGa1-cN层的Al组分可以渐增、渐减或恒定。
具体地，仍以310nm波段的UVB-LED为例，若P型AldGa1-dN过渡层、每个P型AlbGa1-bN层和每个P型AlcGa1-cN层中的Al组分的变化方式均为渐减，那么P型AlbGa1-bN层的Al组分b可以由70％减少至55％、P型AlcGa1-cN层的Al组分c可以由55％减少至40％、P型AldGa1-dN过渡层的Al组分可以由45％减少至30％。
可选地，沿垂直于衬底10所在平面的方向，复合电子阻挡层60的厚度为1-30nm；复合电子阻挡层中，第一delta-Mg层和第二delta-Mg层的Mg掺杂浓度为1E+17cm-3～1E+22cm-3。
具体地，复合电子阻挡层60的每个周期中，每个第一delta-Mg层和每个第二delta-Mg层中的Mg掺杂浓度可以渐增、渐减或恒定。
为了实现P型掺杂，本实施例在生长复合电子阻挡层60的过程中以Cp2Mg为掺杂剂。由于Mg是二价原子，取代III-V族半导体的III族原子后，缺少了一个电子，就会形成空穴。若Mg的掺杂浓度过小，则不利于形成增加空穴浓度，更无法使更多的电子和空穴在量子阱辐射复合；反之，若Mg的掺杂浓度过大，则会导致晶体质量变差。因此，本实施例设置Mg掺杂浓度为1E+17cm-3～1E+22cm-3，在提高空穴浓度的同时，也可以改善晶体质量，进一步提高了紫外LED发光器件的性能。
可选地，AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源层50包括AlxGa1-xN量子阱和AlyGa1-yN量子垒，量子阱的Al组分x低于量子垒的Al组分y，即0<x<y≤1；沿垂直于衬底所在平面的方向，AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源层的周期厚度为3-40nm。
在一种可能的实施方式中，量子垒中的Al组分可以为43％，量子阱中的Al组分可以为27％。
并且，本实施例中，N型AlaGa1-aN欧姆接触层40中的Al组分以及复合电子阻挡层60中的Al组分均高于AlxGa1-xN量子阱中的Al组分。若紫外LED的外延结构中，其它膜层的Al组分低于量子阱中的Al组分，则会严重吸收从多量子阱层中发出的深紫外光，因此，将AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源区中的Al组分设置为最低，可以避免其发出的光线被吸收，有利于提高紫外LED外延结构的发光效率。
可选地，衬底10为蓝宝石、氮化铝、硅或碳化硅中的一种。
图3所示为本申请实施例所提供的紫外LED外延结构的一种流程图。本申请还提供一种紫外LED外延结构的制备方法，请结合图1及图3，该方法包括：
步骤301、提供一衬底10；
步骤302、将衬底10置入MOCVD机台反应腔，并在升温至第一预设温度后，向反应腔内通入III族Al源和NH3，在衬底10的表面形成第一AlN层20；
步骤303、当反应腔内的温度升至第二预设温度时，在第一AlN层20远离衬底10的表面形成第二AlN层30；第二预设温度高于第一预设温度；
步骤304、当反应腔内的温度降至第三预设温度时，在第二AlN层30远离衬底10的一侧形成N型AlaGa1-aN欧姆接触层40，并在N型AlaGa1-aN欧姆接触层40远离衬底10的一侧形成AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源层50；
步骤305、在AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源层50远离衬底10的一侧，交叠生长m个周期的第一子层61、第二子层62、第三子层63和第四子层64，形成复合电子阻挡层60；其中，第一子层61为预通Mg的第一delta-Mg层，第二子层62为P型AlbGa1-bN层，第三子层63为预通Mg的第二delta-Mg层，第四子层64为P型AlcGa1-cN层；
步骤306、在复合电子阻挡层60远离衬底10的一侧形成P型AldGa1-dN过渡层70；
步骤307、在P型AldGa1-dN过渡层70远离衬底10的一侧，形成P型GaN欧姆接触层80，得到制备完成的紫外LED外延结构。
下面以制备310nm波段的UVB-LED为例，对上述紫外LED外延结构的制备方法进行详细说明。
实施例一：
步骤1，将蓝宝石衬底置入MOCVD机台反应腔，并在800℃、反应腔压力50Torr下，通入TMAl、NH3和H2，在蓝宝石衬底的表面形成厚度为25nm低温AlN。
步骤2，在1270℃，反应腔压力50Torr下通入TMAl、NH3和H2，形成厚度为3μm高温AlN。
步骤3，降低温度至1070℃，在反应腔压力50Torr下通入TMAl、TMGa、SiH4、NH3和H2，形成厚度为2μm的N型AlaGa1-aN欧姆接触层；其中，SiH4为N型掺杂剂，Si浓度为1.5E+19cm-3。
步骤4，降低温度至1000℃，在反应腔压力50Torr下通入TMAl、TMGa、SiH4、NH3和H2，形成掺Si的AlGaN量子垒，厚度约13nm，Al组分约43％。
步骤5，在1000℃、反应腔压力50Torr下通入TMAl、TMGa、NH3和H2，形成AlGaN量子阱，厚度约2.5nm，Al组分约27％；重复步骤六和步骤七6次之后，形成6个周期的AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源层。
步骤6、降低温度至990℃，在反应腔压力50Torr下通入H2、NH3和200sccm的Cp2Mg，形成第一delta-Mg层；接着通入TMGa和60sccm的TMAl，并持续通入H2、NH3和Cp2Mg，形成P型AlbGa1-bN层；关掉TMAl和TMGa，并持续通入H2、NH3和200sccm的Cp2Mg，形成第二delta-Mg层；然后通入TMGa和40sccm的TMAl，并持续通入H2、NH3和Cp2Mg，形成P型AlcGa1-cN层；重复本步骤3次，形成3个周期的delta-Mg/P型AlbGa1-bN/delta-Mg/P型AlcGa1-cN超晶格，即复合结构电子阻挡层，厚度为25nm。
步骤7，降低温度至960℃，在反应腔压力50Torr下通入Cp2Mg、TMAl、TMGa、NH3和H2，其中TMAl流量由30sccm渐变至15sccm，形成厚度约40nm的P型AldGa1-dN过渡层；
步骤8、降低温度至940℃，在反应腔压力100Torr下通入Cp2Mg、TMAl、TMGa、NH3和H2，形成Mg浓度约4E+19cm-3、厚度约为100nm的P型GaN欧姆接触层，获得制备完成的紫外LED外延结构，记作外延结构1。
在第二种可行的实施方式中，复合电子阻挡层可以采用如下方法制备得到：
步骤61、降低温度至990℃，在反应腔压力50Torr下通入H2、NH3和Cp2Mg，其中Cp2Mg的流量由400sccm渐变至200sccm，形成第一delta-Mg层；接着通入TMGa和60sccm的TMAl，并持续通入H2、NH3和Cp2Mg，形成P型AlbGa1-bN层；关掉TMAl和TMGa，并持续通入H2、NH3和Cp2Mg，其中Cp2Mg的流量由150sccm渐变至50sccm，形成第二delta-Mg层；然后通入TMGa和40sccm的TMAl，并持续通入H2、NH3和Cp2Mg，形成P型AlcGa1-cN层；重复本步骤3次，形成3个周期的delta-Mg/P型AlbGa1-bN/delta-Mg/P型AlcGa1-cN超晶格，即复合结构电子阻挡层，厚度为25nm。
本实施例中，制备紫外LED外延结构时的步骤1-5、步骤7-8均与实施例一相同，此处不再赘述。
将本实施例中制备得到的紫外LED外延结构记作外延结构2。
在第三种可行的实施方式中，复合电子阻挡层可以采用如下方法制备得到：
步骤62、降低温度至990℃，在反应腔压力50Torr下通入H2、NH3和200sccm的Cp2Mg，形成第一delta-Mg层；接着通入TMGa和TMAl，其中TMAl流量由70sccm渐变至50sccm，并持续通入H2、NH3和Cp2Mg，形成P型AlbGa1-bN层；关掉TMAl和TMGa，并持续通入H2、NH3和200sccm的Cp2Mg，形成第二delta-Mg层；然后通入TMGa和TMAl，其中TMAl流量由50sccm渐变至30sccm，并持续通入H2、NH3和Cp2Mg，形成P型AlcGa1-cN层；重复本步骤3次，形成3个周期的delta-Mg/P型AlbGa1-bN/delta-Mg/P型AlcGa1-cN超晶格结构，即复合结构电子阻挡层，厚度为25nm。
本实施例中，制备紫外LED外延结构时的步骤1-5、步骤7-8均与实施例一相同，此处不再赘述。
将本实施例中制备得到的紫外LED外延结构记作外延结构3。
在第四种可行的实施方式中，仅将上述实施例1中步骤6中形成的复合电子阻挡层替换为25nm厚的P型AlbGa1-bN，其他步骤均与实施例一中的步骤1-5、步骤7-8相同，此处不再赘述。
将本实施例中的制备得到的紫外LED外延结构记作外延结构4。
将上述外延结构1、外延结构2、外延结构3及外延结构4分别制成约310nm波段，10×20mil尺寸的芯片1、芯片2、芯片3和芯片4，并通入40mA电流，进行裸芯光电测试，结果如表1所示：
表1
| 芯片 | 波长(nm) | 电压(v) | 亮度(nw) |
| 1 | 309.8 | 5.90 | 2.1 |
| 2 | 310.1 | 5.95 | 2.0 |
| 3 | 309.7 | 5.88 | 2.0 |
| 4 | 310.2 | 6.20 | 1.8 |
显然，由表1可见，与采用外延结构4制成的芯片4相比，芯片1-3的亮度得到了明显提升。
综上，本申请所提供的紫外LED外延结构的制备方法中，在AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源层远离衬底的一侧形成了复合电子阻挡层，由于复合电子阻挡层的每个周期中***了第一delta-Mg层和第二delta-Mg层，因而可以显著提高空穴浓度；并且，复合电子阻挡层是由第一子层、第二子层、第三子层和第四子层交叠生长m个周期后得到的超晶格结构，此种结构能够有效增加电子阻挡层的电子阻挡能力，使更多的载流子在多量子阱发光区辐射复合，大大提高了紫外LED的光输出功率。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种紫外LED外延结构，其特征在于，所述外延结构包括：
衬底；
生长在所述衬底表面的第一AlN层；
位于所述第一AlN层远离所述衬底一侧的第二AlN层；
位于所述第二AlN层远离所述衬底一侧的N型AlaGa1-aN欧姆接触层；
位于所述N型AlaGa1-aN欧姆接触层远离所述衬底一侧的AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源层；
位于所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源层远离所述衬底一侧的复合电子阻挡层；
位于所述复合电子阻挡层远离所述衬底一侧的P型AldGa1-dN过渡层；
位于所述P型AldGa1-dN过渡层远离所述衬底一侧的P型GaN欧姆接触层；
所述复合电子阻挡层为第一子层、第二子层、第三子层和第四子层交叠生长m个周期形成的超晶格结构，m≥2；所述第一子层为预通Mg的第一delta-Mg层，第二子层为P型AlbGa1- bN层，第三子层为预通Mg的第二delta-Mg层，第四子层为P型AlcGa1-cN层，且0<c<b<1；其中，b表示所述P型AlbGa1-bN层中的Al组分，c表示所述P型AlcGa1-cN层中的Al组分。
2.根据权利要求1所述的紫外LED外延结构，其特征在于，0≤d≤c<b<1；其中，d表示所述P型AldGa1-dN过渡层中的Al组分。
3.根据权利要求2所述的紫外LED外延结构，其特征在于，所述P型AldGa1-dN过渡层中的Al组分渐减。
4.根据权利要求1所述的紫外LED外延结构，其特征在于，所述复合电子阻挡层中，所述第一delta-Mg层和所述第二delta-Mg层的Mg掺杂浓度为1E+17cm-3～1E+22cm-3。
5.根据权利要求4所述的紫外LED外延结构，其特征在于，在所述复合电子阻挡层中，每个所述第一delta-Mg层和每个所述第二delta-Mg层中的Mg掺杂浓度渐增、渐减或恒定，每个所述P型AlbGa1-bN层和每个所述P型AlcGa1-cN层的Al组分渐增、渐减或恒定。
6.根据权利要求1所述的紫外LED外延结构，其特征在于，所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源层包括AlxGa1-xN量子阱和AlyGa1-yN量子垒，所述量子阱的Al组分x低于所述量子垒的Al组分y，即0<x<y≤1；
沿垂直于所述衬底所在平面的方向，所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源层的周期厚度为3-40nm。
7.根据权利要求6所述的紫外LED外延结构，其特征在于，所述N型AlaGa1-aN欧姆接触层中的Al组分以及所述复合电子阻挡层中的Al组分均高于所述AlxGa1-xN量子阱中的Al组分。
8.根据权利要求7所述的紫外LED外延结构，其特征在于，沿垂直于所述衬底所在平面的方向，所述复合电子阻挡层的厚度为1-30nm。
9.根据权利要求1所述的紫外LED外延结构，其特征在于，所述衬底为蓝宝石、氮化铝、硅或碳化硅中的一种。
10.一种用于制备权利要求1-9中任一所述的紫外LED外延结构的方法，其特征在于，所述方法包括：
提供一衬底；
将所述衬底置入MOCVD机台反应腔，并在升温至第一预设温度后，向所述反应腔内通入III族Al源和NH3，在所述衬底的表面形成第一AlN层；
当所述反应腔内的温度升至第二预设温度时，在所述第一AlN层远离所述衬底的表面形成第二AlN层；所述第二预设温度高于所述第一预设温度；
当所述反应腔内的温度降至第三预设温度时，在所述第二AlN层远离所述衬底的一侧形成N型AlaGa1-aN欧姆接触层，并在所述N型AlaGa1-aN欧姆接触层远离所述衬底的一侧形成AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源层；
在所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱有源层远离所述衬底的一侧，交叠生长m个周期的第一子层、第二子层、第三子层和第四子层，形成复合电子阻挡层；其中，所述第一子层为预通Mg的第一delta-Mg层，第二子层为P型AlbGa1-bN层，第三子层为预通Mg的第二delta-Mg层，第四子层为P型AlcGa1-cN层；
在所述复合电子阻挡层远离所述衬底的一侧形成P型AldGa1-dN过渡层；
在所述P型AldGa1-dN过渡层远离所述衬底的一侧，形成P型GaN欧姆接触层，得到制备完成的所述紫外LED外延结构。
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