CN112151645A - 大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备、发光二极管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备、发光二极管及其制备方法，大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法包括：选取大角度斜切蓝宝石衬底、常规蓝宝石衬底；分别在大角度斜切蓝宝石衬底、常规蓝宝石衬底上生长AlN层得到大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层、常规蓝宝石衬底AlN外延层；将大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面与常规蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面贴合，并进行高温退火；在高温退火后的大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层上重复生长AlN层、高温退火处理直到高温退火后的大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层上的AlN层达到预设厚度。本发明通过对生长AlN薄膜后的大角度斜切蓝宝石衬底进行退火处理，以在大角度斜切蓝宝石衬底上制备了高质量的AlN薄膜。
Description
技术领域
本发明属于宽禁带半导体技术领域，具体涉及一种大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法、一种发光二极管制备方法、一种发光二极管。
背景技术
现有技术中，AlGaN基固态深紫外光源具有环保、工作寿命长等优点，是取代传统汞灯的关键技术。AlGaN作为宽禁带半导体，已被证明是人们追寻的干净环保的深紫外(Deep Ultraviolet，简称DUV)光源的理想选择之一。
与基于InGaN基的蓝光LED成熟技术相比，基于AlGaN的深紫外发光二极管(DeepUV light emitting diode，简称DUV-LED)外量子效率大多数情况下低于10％。基于大角度斜切衬底可以增加电子波函数重叠和增强载流子局域化，大角度的斜切衬底对于调高辐射复合效率和内量子效率都非常的有必要。通过增加衬底斜切角度可以有效减少台面密度，帮助原子在较小的迁移长度下也能有效并入台阶位置。基于大角度斜切衬底的外延结构有诸多优势，而在传统的C面蓝宝石衬底上已经有很多方法制备AlN薄膜，包括基于金属有机气相生长的连续高温生长、氢化物气相外延生长(Hydride Vapor Phase Epitaxy，简称HVPE)和分子束外延。
但是，其最关键的问题仍然是AlN的外延生长问题，上述办法没有办法解决在大角度斜切蓝宝石上外延生长的AlN结构位错密度以及表面形貌会变差的问题。制备AlN需要高温高压设备以及精确的流量控制***。目前昂贵的商用高温金属有机物化学气相沉积(High Temperature Metal Organic Chemical Vapor Deposition，简称HT-MOCVD)制备的晶体质量还有较大提升空间，并且AlN材料与蓝宝石衬底晶格常数差别巨大，同时还存在较大的热失配，从而导致AlN表面极易出现裂纹，大角度斜切蓝宝石衬底上深紫外器件发展受到很大的限制。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法、一种发光二极管制备方法、一种发光二极管。
本发明的一个实施例提供了一种大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法，该大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法包括：
选取一大角度斜切蓝宝石衬底、一常规蓝宝石衬底；
在所述大角度斜切蓝宝石衬底上生长AlN层得到大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层，在所述常规蓝宝石衬底上生长AlN层得到常规蓝宝石衬底AlN外延层；
将所述大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面与所述常规蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面贴合，并置于高温退火炉中进行高温退火，将完成高温退火后的大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层、常规蓝宝石衬底AlN外延层剥离；
在高温退火后的大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层上重复进行生长AlN层、高温退火处理直到所述高温退火后的大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层上的AlN层达到预设厚度，以完成大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备。
在本发明的一个实施例中，所述大角度斜切蓝宝石衬底的斜切方向为c面偏向a面，斜切角范围为0.2°～6°；
在本发明的一个实施例中，所述大角度斜切蓝宝石衬底生长的AlN层厚度为200nm～400nm。
在本发明的一个实施例中，所述常规蓝宝石衬底上生长的AlN层厚度为200nm～300nm。
在本发明的一个实施例中，将所述大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面与所述常规蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面贴合，并置于高温退火炉中进行高温退火包括：
将所述大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面与所述常规蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面上下贴合，并置于高温退火炉中，其中，所述大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面在下，所述常规蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面在上，工艺条件：向高温退火炉中通入氮气和氩气，通入的氮气和氩气体积比为3:1，高温退火炉内压力保持在0.03～0.6个大气压；高温退火炉温度升至1600℃～1750℃，保温1h～3h进行高温退火处理；高温退火完成后高温退火炉快速降温至室温。
在本发明的一个实施例中，所述高温退火炉快速降温至室温的时间控制在0.5h～1.5h。
在本发明的一个实施例中，所述大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的AlN层预设厚度为0.2μm～5μm。
本发明的另一个实施例提供了一种发光二极管的制备方法，该发光二极管的制备方法包括：
通过上述任一所述大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法制备得到大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层，所述大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的AlN层的厚度为预设厚度；
在所述大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面生长AlN同质外延层；
在所述AlN同质外延层上生长n型AlGaN层；
在所述n型AlGaN层上生长AlGaN/AlN多量子阱层；
在所述AlGaN/AlN多量子阱层上生长AlGaN电子阻挡层；
在所述AlGaN电子阻挡层上生长p型AlGaN层；
采用感应耦合等离子体刻蚀工艺将部分所述p型AlGaN层刻蚀至n型AlGaN层形成n型AlGaN台面，并采用溅射金属的方法分别在所述n型AlGaN台面上沉积n型电极，在另一部分所述p型AlGaN层上沉积p型电极，以完成发光二极管的制备。
在本发明的一个实施例中，所述大角度斜切蓝宝石衬底的斜切方向为c面偏向a面，斜切角范围为0.2°～6°。
本发明的又一个实施例提供了一种发光二极管，所述发光二极管由上述任一发光二极管的制备方法制备得到。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提供的大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法，通过对生长AlN薄膜后的大角度斜切蓝宝石衬底进行退火处理，以在大角度斜切蓝宝石衬底上制备了高质量的AlN薄膜，从而获得位错密度低、表面光滑、均一性良好的大角度斜切蓝宝石/AlN作为模板，有效克服了现有AlN生长技术中AlN位错密度高，表面粗糙度差等问题。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种紫外透射谱测试示意图；
图3是本发明实施例提供的本发明制备的AlN外延层与传统PVD制备的AlN外延层在X射线衍射(002)面摇摆曲线的测试结果对比示意图；
图4是本发明实施例提供的本发明制备的AlN外延层与传统PVD制备的AlN外延层在X射线衍射(102)面摇摆曲线的测试结果对比示意图；
图5是本发明实施例提供的一种发光二极管的制备方法的流程示意图；
图6是本发明实施例提供的一种发光二极管的制备方法中高温退火AlN层上再生长的n型AlGaN层在X射线衍射(002)面摇摆曲线的测试结果对比示意图；
图7是本发明实施例提供的一种发光二极管的制备方法中高温退火AlN层上再生长的n型AlGaN层在X射线衍射(102)面摇摆曲线的测试结果对比示意图；
图8是本发明实施例提供的一种发光二极管的结构示意图。
附图标记说明：
1-大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层；2-AlN同质外延层；3-n型AlGaN层；4-AlGaN/AlN多量子阱层；5-AlGaN电子阻挡层；6-p型AlGaN层；7-n电极；8-p电极。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
为了解决大角度斜切蓝宝石衬底上外延生长的AlN结构位错密度以及表面形貌会变差的问题，请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法的流程示意图。本实施例提供了一种大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法，该大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法包括以下步骤：
步骤1、选取一大角度斜切蓝宝石衬底、一常规蓝宝石衬底。
具体而言，本实施例选取一大角度斜切蓝宝石衬底、一常规蓝宝石衬底，分别对大角度斜切蓝宝石衬底、常规蓝宝石衬底进行预处理，包括：将大角度斜切蓝宝石衬底和常规蓝宝石衬底依次经过丙酮、稀盐酸、去离子水超声清洗之后，置于物理气相淀积(PhysicalVapour Deposition，简称PVD)装置反应室中，将反应室的真空度降低至1×10-2Torr，向反应室通入氢气，在PVD装置反应室压力200Torr条件下，将大角度斜切蓝宝石衬底和常规蓝宝石衬底加热到温度为950℃～1100℃，并保持10min，完成对大角度斜切蓝宝石衬底和常规蓝宝石衬底基片的热处理。
优选的，大角度斜切蓝宝石衬底的斜切方向为c面偏向a面，斜切角范围为0.2°～6°。
步骤2、在大角度斜切蓝宝石衬底上生长AlN层得到大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层，在常规蓝宝石衬底上生长AlN层得到常规蓝宝石衬底AlN外延层。
具体而言，本实施例将PVD装置反应室气氛更换为高纯度氮气(氮气含量为99.999％)，分别将大角度斜切蓝宝石衬底、常规蓝宝石衬底与靶材之间的距离调整至4cm～6cm，大角度斜切蓝宝石衬底、常规蓝宝石衬底温度保持在620～700℃使用射频磁控溅射的方法调节射频功率至710W～750W，分别在大角度斜切蓝宝石衬底上物理溅射生长AlN层得到大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层、在常规蓝宝石衬底上物理溅射生长AlN层得到常规蓝宝石衬底AlN外延层。其中，在大角度斜切蓝宝石衬底上生长的AlN层、在常规蓝宝石衬底上生长的AlN层均为非故意掺杂的AlN层；在常规蓝宝石衬底上物理溅射生长AlN层具体是在常规蓝宝石衬底的c面上物理溅射生长AlN层。
优选地，大角度斜切蓝宝石衬底生长的AlN层厚度为200nm～400nm，常规蓝宝石衬底上生长的AlN层厚度为200nm～300nm。
步骤3、将大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面与常规蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面贴合，并置于高温退火炉中进行高温退火，将完成高温退火后的大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层、常规蓝宝石衬底AlN外延层剥离。
具体而言，本实施例将大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面与常规蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面上下贴合，并保持AlN外延层晶体朝向一致置于高温退火炉中，其中，大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面在下，常规蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面在上，工艺条件：向高温退火炉中通入氮气和氩气，通入的氮气和氩气体积比为3:1，高温退火炉内压力保持在0.03～0.6个大气压；高温退火炉温度升至1600℃～1750℃，保温1h～3h进行高温退火处理；高温退火完成后高温退火炉快速降温至室温。优选地，高温退火炉快速降温至室温的时间控制在0.5h～1.5h。
将完成高温退火降温的大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层与c面蓝宝石AlN外延层剥离上下分开，并分别保大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面与常规蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面朝上，用于后续对其的再次利用。
步骤4、在高温退火后的大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层上重复进行生长AlN层、高温退火处理直到高温退火后的大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层上的AlN层达到预设厚度，以完成大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备。
具体而言，本实施例将上述步骤3得到的大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层置于PVD装置中重新溅射AlN层、高温退火炉中高温退火处理，重复步骤2、步骤3的过程得到预设厚度的高质量大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层。其中，每次在高温退火后的大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层上溅射的AlN层厚度为200nm～400nm，高温退火处理采用步骤3的退火参数，完成每次的AlN层溅射、高温退火，直到大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的厚度达到预设厚度为止。
优选地，大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的AlN层预设厚度为0.2μm～5μm。
本实施例提出的大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法的效果可以通过以下测试结果进一步说明：
1.测试条件：
在室温25℃下，氮气氛围环境，选取c面偏向a面斜切4°的蓝宝石衬底上800nm AlN外延层。
2.测试内容：
测试1.请参见图2，图2是本发明实施例提供的一种紫外透射谱测试示意图，图2中横坐标为紫外透射谱的激光入射波长单位为nm，图2纵坐标为光线透过率T，本实施例选取c面偏向a面斜切4°的蓝宝石衬底上800nm AlN外延层进行紫外透射光谱测试，从图2中可以观察到通过本实施例制备方法制备得到的c面偏向a面斜切4°蓝宝石衬底上800nm AlN外延层，厚度控制准确，光谱曲线平滑，280nm附近深紫外光透过性良好。
测试2.请参见图3，图3是本发明实施例提供的本发明制备的AlN外延层与传统PVD制备的AlN外延层在X射线衍射(002)面摇摆曲线的测试结果对比示意图，图3中横坐标为Omega角单位为arcsec，图3纵坐标为归一化处理后的峰值强度，本实施例选取c面偏向a面斜切4°的蓝宝石衬底上800nm AlN外延层的X射线衍射(002)面摇摆曲线进行测试，从图3中可以观察到通过本实施例制备方法制备得到的c面偏向a面斜切4°蓝宝石衬底上800nm AlN外延薄膜(002)面摇摆曲线半高宽仅为98arcsec远远低于传统PVD方法制备的1211arcsec，晶体质量明显提高，螺旋位错密度显著降低。其中，002指AlN晶体特定晶面的密勒指数。
测试3.请参见图4，图4是本发明实施例提供的本发明制备的AlN外延层与传统PVD制备的AlN外延层在X射线衍射(102)面摇摆曲线的测试结果对比示意图，图4中横坐标为Omega角单位为arcsec，图4纵坐标为归一化处理后的峰值强度，本实施例选取c面偏向a面斜切4°的蓝宝石衬底上800nm AlN外延层的X射线衍射(102)面摇摆曲线进行测试，从图4中可以观察到通过本实施例制备方法制备得到的c面偏向a面斜切4°蓝宝石衬底上800nm AlN外延薄膜(102)面摇摆曲线半高宽仅为335arcsec远远低于传统PVD方法制备的1810arcsec。晶体质量明显提高，刃位错密度显著降低。其中，102指AlN晶体特定晶面的密勒指数。
综上所述，本实施例提出的大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法，通过调节物理生长AlN薄膜后的退火工艺参数，实现了大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的高质量生长，从而获得位错密度低、表面光滑、均一性良好的大角度斜切蓝宝石/AlN作为模板，基于此模板进行AlGaN相关器件的生长，有效克服了现有AlN生长技术中AlN位错密度高，表面粗糙度差等问题；同时，本实施例大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法仍然是一种外延技术，只需调节退火参数即可进行制备，对生长设备无特殊要求，应用简单，价格低廉。
实施例二
在上述实施例一的基础上，请参见图5，图5是本发明实施例提供的一种发光二极管的制备方法的流程示意图。本实施例提供了一种发光二极管的制备方法，该发光二极管的制备方法包括以下步骤：
步骤1、制备大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层。
具体而言，本实施例通过实施例一所述的大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法制备得到大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层，在此不再赘述大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的制备过程以及其技术效果，具体请参见实施例一。其中，大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的厚度为预设厚度。
优选地，大角度斜切蓝宝石衬底的斜切方向为c面偏向a面，斜切角范围为0.2°～6°。
优选地，大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的AlN层预设厚度为0.2μm～5μm。
步骤2、在大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面生长AlN同质外延层。
具体而言，本实施例将完成高温退火的c面偏向a面斜切蓝宝石衬底AlN外延层置于金属有机化合物化学气相生长(Metal-Organic Chemical Vapour Deposition，简称MOCVD)装置中，MOCVD装置反应室温度升高至1120～1350℃，反应室压力调节至85mbar，通入TMAl和氨气并保持Ⅴ/Ⅲ摩尔比为435，生长厚度为0.5μm～1μm的AlN同质外延层。
步骤3、在AlN同质外延层上生长n型AlGaN层。
具体而言，本实施例在AlN同质外延层上采用MOCVD工艺在反应室温度为1085℃的条件下，同时通入通入流量为995sccm的氨气、流量为49sccm的镓源和流量为52sccm的铝源这三种气体，在保持压力为30Torr的条件下生长厚度为1.5μm～2.5μm的n型AlGaN层。其中，生长n型AlGaN层中可以进行Si掺杂，Si掺杂浓度为5×1018cm-3。
步骤4、在n型AlGaN层上生长AlGaN/AlN多量子阱层。
具体而言，本实施例在n型AlGaN层上采用MOCVD工艺，在在氮气氛围下，分别在1020℃与1120℃条件下完成LED有源区生长，重复以上条件生长8周期得到厚度为110nm～150nm的AlGaN/AlN量子阱垒。
步骤5、在AlGaN/AlN多量子阱层上生长AlGaN电子阻挡层。
具体而言，本实施例保持反应室氮气氛围升温至1180℃，采用MOCVD工艺生长厚度为35nm～45nm的AlGaN电子阻挡层。
步骤6、在AlGaN电子阻挡层上生长p型AlGaN层。
具体而言，本实施例在AlGaN电子阻挡层上采用MOCVD工艺，将反应室更换为氢气气氛，反应室温度提升至985℃，保持反应室压力为135Torr，向反应室通入流量为1175sccm的氨气，38sccm的镓源，195sccm的铝源和19sccm的镁源，生长厚度为100nm～220nm的p型AlGaN层，之后将反应室温度保持在880℃下保温10min激活载流子。其中，生长p型AlGaN层中可以进行Mg掺杂，Mg掺杂浓度为1×1019cm-3。
步骤7、采用感应耦合等离子体刻蚀工艺将部分p型AlGaN层刻蚀至n型AlGaN层形成n型AlGaN台面，并采用溅射金属的方法分别在n型AlGaN台面上沉积n型电极，在另一部分p型AlGaN层上沉积p型电极，以完成发光二极管的制备。
具体而言，本实施例采用感应耦合等离子体刻蚀法从顶部对p型AlGaN层进行部分刻蚀，并刻蚀至n型AlGaN层形成n型AlGaN台面，在n型AlGaN台面和未刻蚀的p型AlGaN层上分别淀积电极，具体采用溅射金属的方法在n型AlGaN台面上沉积n型电极，在p型AlGaN层沉积p型电极，以完成基于大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层模板上发光二极管的制作。
需要说明的是，本实施步骤1制备的大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层不局限于采用PVD装置制备，比如亦可以采用本实施例MOCVD装置采用类似工艺制备。
本实施例提出的发光二极管的制备方法的效果可以通过以下测试结果进一步说明：
1.测试条件：
在室温25℃下，氮气氛围环境，选取c面偏向a面斜切4°的蓝宝石衬底上800nm AlN外延层。
2.测试内容：
测试1.请参见图6，图6是本发明实施例提供的一种发光二极管的制备方法中高温退火AlN层上再生长的n型AlGaN层在X射线衍射(002)面摇摆曲线的测试结果对比示意图，图6中横坐标为Omega角单位为arcsec，图6纵坐标为归一化处理后的峰值强度，本实施例对n型AlGaN层的X射线衍射(002)面摇摆曲线进行测试，从图6中可以观察到通过本实施例制备方法制备得到的n型AlGaN薄膜(002)面摇摆曲线半高宽仅为124arcsec远远低于传统MOCVD方法制备的809arcsec。晶体质量明显提高，螺旋位错密度显著降低。
测试2.请参见图7，图7是本发明实施例提供的一种发光二极管的制备方法中高温退火AlN层上再生长的n型AlGaN层在X射线衍射(102)面摇摆曲线的测试结果对比示意图，图7中横坐标为Omega角单位为arcsec，图7纵坐标为归一化处理后的峰值强度，本实施例对n型AlGaN层的X射线衍射(102)面摇摆曲线进行测试，从图7中可以观察到通过本实施例制备方法制备得到的n型AlGaN薄膜(102)面摇摆曲线半高宽仅为598arcsec远远低于传统MOCVD方法制备的1825arcsec。晶体质量明显提高，刃位错密度显著降低。
综上所述，本实施例提供的一种发光二极管的制备方法，与现有MOCVD制备AlGaN基LED工艺兼容性好，支持技术连用，通过本实施例一方法制备的大角度斜切蓝宝石衬底/AlN模板，在应用上可以作为衬底生长AlGaN发光层，AlGaN发光层在电流作用下发出深紫外光，在显著提高Al组分AlGaN材料质量的同时，可以显著提升深紫外波段LED内量子效率，克服了大角度斜切蓝宝石衬底上深紫外器件发展受到限制的问题。
本实施例提供的发光二极管的制备方法，可以执行上述实施例一所述的大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
实施例三
在上述实施例二的基础上，请参见图8，图8是本发明实施例提供的一种发光二极管的结构示意图。本实施例提供了一种发光二极管，该发光二极管的结构由底到上依次包括：大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层1、AlN同质外延层2、n型AlGaN层3、AlGaN/AlN多量子阱层4、AlGaN电子阻挡层5、p型AlGaN层6和p电极8，n型AlGaN层3的侧上方设有n电极7，该发光二极管采用上述实施例二所述的发光二极管制备方法制备形成，其中，大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层1采用实施例一所述的大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法制备形成。
本实施例提供的发光二极管，可以执行上述实施例一所述的大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法实施例、实施例二所述的发光二极管制备方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法，其特征在于，包括：
选取一大角度斜切蓝宝石衬底、一常规蓝宝石衬底；
在所述大角度斜切蓝宝石衬底上生长AlN层得到大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层，在所述常规蓝宝石衬底上生长AlN层得到常规蓝宝石衬底AlN外延层；
将所述大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面与所述常规蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面贴合，并置于高温退火炉中进行高温退火，将完成高温退火后的大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层、常规蓝宝石衬底AlN外延层剥离；
在高温退火后的大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层上重复进行生长AlN层、高温退火处理直到所述高温退火后的大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层上的AlN层达到预设厚度，以完成大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备。
2.根据权利要求1所述的大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法，其特征在于，所述大角度斜切蓝宝石衬底的斜切方向为c面偏向a面，斜切角范围为0.2°～6°。
3.根据权利要求1所述的大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法，其特征在于，所述大角度斜切蓝宝石衬底生长的AlN层厚度为200nm～400nm。
4.根据权利要求1所述的大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法，其特征在于，所述常规蓝宝石衬底上生长的AlN层厚度为200nm～300nm。
5.根据权利要求1所述的大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法，其特征在于，将所述大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面与所述常规蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面贴合，并置于高温退火炉中进行高温退火包括：
将所述大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面与所述常规蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面上下贴合，并置于高温退火炉中，其中，所述大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面在下，所述常规蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面在上，工艺条件：向高温退火炉中通入氮气和氩气，通入的氮气和氩气体积比为3:1，高温退火炉内压力保持在0.03～0.6个大气压；高温退火炉温度升至1600℃～1750℃，保温1h～3h进行高温退火处理；高温退火完成后高温退火炉快速降温至室温。
6.根据权利要求5所述的大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法，其特征在于，所述高温退火炉快速降温至室温的时间控制在0.5h～1.5h。
7.根据权利要求1所述的大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法，其特征在于，所述大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的AlN层预设厚度为0.2μm～5μm。
8.一种发光二极管的制备方法，其特征在于，包括：
通过权利要求1～7任一所述大角度斜切蓝宝石衬底AlN制备方法制备得到大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层，所述大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的AlN层的厚度为预设厚度；
在所述大角度斜切蓝宝石衬底AlN外延层的AlN生长面生长AlN同质外延层；
在所述AlN同质外延层上生长n型AlGaN层；
在所述n型AlGaN层上生长AlGaN/AlN多量子阱层；
在所述AlGaN/AlN多量子阱层上生长AlGaN电子阻挡层；
在所述AlGaN电子阻挡层上生长p型AlGaN层；
采用感应耦合等离子体刻蚀工艺将部分所述p型AlGaN层刻蚀至n型AlGaN层形成n型AlGaN台面，并采用溅射金属的方法分别在所述n型AlGaN台面上沉积n型电极，在另一部分所述p型AlGaN层上沉积p型电极，以完成发光二极管的制备。
9.根据权利要求8所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，所述大角度斜切蓝宝石衬底的斜切方向为c面偏向a面，斜切角范围为0.2°～6°。
10.一种发光二极管，其特征在于，所述发光二极管由权利要求8～9任一发光二极管的制备方法制备得到。
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