CN113284986A - 发光二极管外延片的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种发光二极管外延片的制备方法，属于发光二极管技术领域。依照循环流程生长多量子阱层中的至少一个InGaN阱层。向反应腔通入的有机金属源中的镓源与铟源会较为均匀地层铺在GaN材料上，提高InGaN阱层的晶体质量。之后通入的阱层氨气进入反应腔后，在GaN材料上形成铟组分的分布较为均匀的InGaN膜，向反应腔交替通入金属有机源与阱层氨气，则可以在GaN材料上依次层叠多个内部In组分分布较为均匀的InGaN膜，多个InGaN膜层叠得到的InGaN阱层。得到的InGaN阱层内部的In组分分布的均匀程度得到提高，最终得到的发光二极管的发光均匀度也可以得到提高。
Description
技术领域
本公开涉及到了发光二极管技术领域，特别涉及到一种发光二极管外延片的制备方法。
背景技术
发光二极管是一种应用非常广泛的发光器件，常用于通信号灯、汽车内外灯、城市照明和景观照明等。发光二极管外延片则是用于制备发光二极管的基础结构，发光二极管外延片通常包括衬底及衬底上依次层叠的n型GaN层、多量子阱层及p型GaN层，多量子阱层包括交替层叠的GaN垒层与InGaN阱层。
多量子阱层中的InGaN阱层生长时，需要向外延生长设备的反应腔同时通入有机金属源与阱层氨气生长，有机金属源包括镓源与铟源。采用这种方式得到的外延片中，InGaN阱层与n型GaN层或GaN垒层之间存在晶格失配，晶格失配的存在会导致生长得到的InGaN阱层中出现缺陷，缺陷的存在容易导致InGaN阱层中的In出现偏析团簇的情况，导致InGaN阱层中In的分布不均，而InGaN阱层中In的分布不均则会降低最终得到的发光二极管的发光均匀度。
发明内容
本公开实施例提供了一种发光二极管外延片的制备方法，可以提高发光二极管外延片的发光效率与发光均匀度。所述技术方案如下：
本公开实施例提供了一种发光二极管外延片的制备方法，所述发光二极管外延片的制备方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上生长n型GaN层；
在所述n型GaN层上交替生长GaN垒层与InGaN阱层以形成多量子阱层，所述多量子阱层中的至少一个所述InGaN阱层，依照循环流程进行生长，所述循环流程包括：
向反应腔交替通入金属有机源与阱层氨气，直至形成所述InGaN阱层，所述金属有机源包括镓源与铟源；
在所述多量子阱层上生长p型GaN层。
可选地，每次向所述反应腔通入的金属有机源的时长与每次向所述反应腔通入的阱层氨气的时长之比的取值范围为1:1-1:5。
可选地，每次向所述反应腔通入的阱层氨气的时长的取值范围为20～60s，每次向所述反应腔通入的金属有机源的时长的取值范围为2～50s。
可选地，所述循环流程，还包括：
最后一次持续向所述反应腔通入阱层氨气的过程中，向所述反应腔通入镓源。
可选地，所述循环流程，还包括：
若最后一次向所述反应腔通入阱层氨气的时长达到设定时长，所述设定时长为最后一次持续向所述反应腔通入阱层氨气的总时长的1/3～1/2，则向所述反应腔通入镓源，直至形成所述InGaN阱层。
可选地，所述多量子阱层中最靠近所述n型GaN层的两个所述InGaN阱层，依照所述循环流程进行生长。
可选地，生长所述多量子阱层中的所述GaN垒层，包括：
向所述反应腔通入流量恒定的镓源与流量变化的垒层氨气，直至形成所述GaN垒层，所述垒层氨气的流量在所述GaN垒层的生长过程中存在多个变化周期，所述垒层氨气的流量在每个所述变化周期内先减小再增大。
可选地，所述垒层氨气的流量在每个所述变化周期内的最大值的取值范围为60～140L/min，所述垒层氨气的流量在每个所述变化周期内的最小值的取值范围为10～40L/min。
可选地，每个所述变化周期的时长的取值范围为5～300s。
可选地，每个所述变化周期内，所述垒层氨气的流量减小的时长与所述垒层氨气的流量增加的时长相等。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
在n型GaN层上交替生长GaN垒层与InGaN阱层以形成多量子阱层，且可以依照循环流程生长多量子阱层中的至少一个InGaN阱层。依照循环流程生长时，向反应腔通入的有机金属源中的镓源与铟源会较为均匀地层铺在GaN材料上，一方面铺设排列在GaN材料上的镓源与铟源会较为致密，可以填充部分GaN材料界面处的空位缺陷，可以阻止部分缺陷延伸至InGaN材料中，减少反应得到的InGaN阱层的内部缺陷以提高InGaN阱层的晶体质量，发光二极管的发光效率可以得到提高。另一方面，继金属有机源之后通入的阱层氨气进入反应腔后，会再与均匀层铺在GaN材料上的镓源与铟源进行反应，在GaN材料上形成铟组分的分布较为均匀的InGaN膜。向反应腔交替通入金属有机源与阱层氨气，则可以在GaN材料上依次层叠多个内部In组分分布较为均匀的InGaN膜，多个InGaN膜层叠得到的InGaN阱层。得到的InGaN阱层内部的In组分分布的均匀程度得到提高，最终得到的发光二极管的发光均匀度也可以得到提高。
附图说明
为了更清楚地说明本公开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公开的一些实施例，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是本公开实施例提供的一种发光二极管外延片的制备方法流程图；
图2是本公开实施例提供的阱层与垒层的生长流量对比示意图；
图3是本公开实施例提供的一种发光二极管外延片的结构示意图；
图4是本公开实施例提供的另一种发光二极管外延片的制备方法流程图；
图5是本公开实施例提供的另一种发光二极管外延片的结构示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
图1是本公开实施例提供的一种发光二极管外延片的制备方法流程图，如图1所示，该发光二极管外延片的制备方法包括：
S101：提供一衬底。
S102：在衬底上生长n型GaN层。
S103：在n型GaN层上交替生长GaN垒层与InGaN阱层以形成多量子阱层，多量子阱层中的至少一个InGaN阱层，依照循环流程进行生长。循环流程，包括：向反应腔交替通入金属有机源与阱层氨气，金属有机源包括镓源与铟源，直至形成InGaN阱层。
步骤S103中的“向反应腔交替通入金属有机源与阱层氨气”，可包括：向反应腔先通入有机金属源，且通入有机金属源的过程中不向反应腔通入阱层氨气；再向反应腔通入阱层氨气，且通入阱层氨气的过程中不向反应腔通入有机金属源；重复执行此段中的通入有机金属源而不通入阱层氨气，以及通入阱层氨气而不通入有机金属源。
需要说明的是，在本公开所提供的其他实现方式中的“向反应腔交替通入金属有机源与阱层氨气”，也可包括：也可以先向反应腔通入阱层氨气而不通入有机金属源，再通入有机金属源而不通入阱层氨气，再重复执行此段中的两个步骤。
S104：在多量子阱层上生长p型GaN层。
在n型GaN层上交替生长GaN垒层与InGaN阱层以形成多量子阱层，且可以依照循环流程生长多量子阱层中的至少一个InGaN阱层。依照循环流程生长时，向反应腔通入的有机金属源中的镓源与铟源会较为均匀地层铺在GaN材料上，一方面铺设排列在GaN材料上的镓源与铟源会较为致密，可以填充部分GaN材料界面处的空位缺陷，可以阻止部分缺陷延伸至InGaN材料中，减少反应得到的InGaN阱层的内部缺陷以提高InGaN阱层的晶体质量，发光二极管的发光效率可以得到提高。另一方面，继金属有机源之后通入的阱层氨气进入反应腔后，会再与均匀层铺在GaN材料上的镓源与铟源进行反应，在GaN材料上形成铟组分的分布较为均匀的InGaN膜。向反应腔交替通入金属有机源与阱层氨气，则可以在GaN材料上依次层叠多个内部In组分分布较为均匀的InGaN膜，多个InGaN膜层叠得到的InGaN阱层。得到的InGaN阱层内部的In组分分布的均匀程度得到提高，最终得到的发光二极管的发光均匀度也可以得到提高。GaN材料可以是n型GaN层或GaN垒层。如果先向反应腔内通入阱层氨气而不通入有机金属源，再通入有机金属源而不通入阱层氨气。通入的阱层氨气分布均匀之后，后一步通入的有机金属源会被载气携带，在反应腔内与均匀分布的阱层氨气反应生成较为均匀的InGaN材料。且由于有机金属源质量较大，有机金属源通入过程中大部分有机金属源仍会较为均匀地落在氮化镓材料上，可以填充部分GaN材料界面处的空位缺陷，以阻止部分缺陷延伸至InGaN材料中，随后大部分有机金属源再与均匀分布的阱层氨气缓慢反应，生长得到In分布较为均匀的InGaN膜。
需要说明的是，发光二极管外延片的内部所存在的缺陷如果过多，一方面不稳定的In容易在缺陷处析出，另一方面部分载流子就会被缺陷捕获并在缺陷处进行复合发光，在多量子阱层中正常复合发光的载流子的数量就会减少。因此发光二极管外延片的内部所存在的缺陷的减少，有利于提高发光二极管的发光效率。且现有技术中同时通入有机金属源与阱层氨气生长InGaN阱层时，金属有机源中的镓源更容易与阱层氨气反应先生成GaN材料，In原子再并入GaN材料中形成InGaN材料，而In原子的固溶率低，GaN材料形成过快，容易导致In在GaN材料中分布不均。因此循环向反应腔交替通入金属有机源与阱层氨气，镓源与铟源分布更均匀的前提下，阱层氨气也可以与镓源与铟源均匀反应生成In分布较为均匀InGaN材料，可以一定程度上减小In的固溶率导致的In析出与分布不均。
需要说明的是，InGaN阱层时所通入的阱层氨气的本质即为氨气，此处的阱层氨气仅用于名称区分。
可选地，向反应腔内通入金属有机源与阱层氨气时，所使用的载气均可为氮气。可以稳定地将金属有机源与阱层氨气带入反应腔，且一定程度上可以抑制阱层氨气的分解。
步骤S103的循环流程中，每次向反应腔通入的金属有机源的时长与每次向反应腔通入的阱层氨气的时长之比的取值范围为1:1-1:5。
每次向反应腔通入的金属有机源的时长与每次向反应腔通入的阱层氨气的时长之比在以上范围内时，后续通入的阱层氨气有足够的时间与镓源及铟源进行反应，可以保证最终得到的InGaN阱层的质量较好。
示例性地，每次向反应腔通入的金属有机源的时长相等，每次向反应腔通入的阱层氨气的时长也相等。得到的每个InGaN膜的厚度较为均匀，最终得到的InGaN膜层叠得到的InGaN阱层的质量也较好。
可选地，每次向反应腔通入的阱层氨气的时长的取值范围为20～60s，每次向反应腔通入的金属有机源的时长的取值范围为2～50s。
每次向反应腔通入的阱层氨气的时长及每次向反应腔通入的金属有机源的时长分别为以上范围，镓源与铟源在GaN材料层铺的厚度较合理，也可以与后续通入的阱层氨气进行充分的反应。
示例性地，每次向反应腔通入的镓源的流量的取值范围为50-200sccm，每次与镓源同步向反应腔通入的铟源的流量的取值范围为500～1500sccm，每次向反应腔中通入的阱层氨气的流量的取值范围为50～120L/min。能够反应得到质量较好的InGaN阱层。
示例性地，向反应腔交替通入金属有机源与阱层氨气的循环次数可为10～30次。所得到的InGaN阱层的厚度与质量均较好。
步骤S103中，在向反应腔内通入阱层氨气时，可以向反应腔同时通入阱层氨气与氮气，且阱层氨气、氮气的流量之和与氮气的流量之比为2～5。
氮气的流量之和与氮气的流量之比的取值范围为2～5，通入的氮气可以有效抑制阱层氨气的分解，并保证氮气可以将阱层氨气较为均匀地携带至铺设有镓源与铟源的位置，生成In的分布更为均匀的InGaN材料。
可选地，向反应腔同时通入阱层氨气与氮气时，氮气的流量的取值范围为60～120L。大流量氮气可以将阱层氨气更均匀地携带至铺设有镓源与铟源的位置，以生成In的分布更为均匀的InGaN材料。
步骤S103中，循环流程，还可包括：最后一次持续向反应腔通入阱层氨气的过程中，向反应腔通入镓源。
依照循环流程生长InGaN阱层时，在最后一次持续向反应腔通入阱层氨气的过程中通入镓源，可以在靠近GaN垒层的一侧增加镓原子与氮原子的占比，使得InGaN材料的晶格常数更接近GaN材料，以过渡到GaN垒层，减小InGaN阱层与GaN垒层之间的晶格失配，提高最终得到的多量子阱层的晶体质量以提高发光效率。
可选地，循环流程，还包括：若最后一次向反应腔通入阱层氨气的时长达到设定时长，设定时长为最后一次持续向反应腔通入阱层氨气的总时长的1/3～1/2，则向反应腔通入镓源，直至形成InGaN阱层。
先通入设定时长的阱层氨气，设定时长为最后一次持续向反应腔通入阱层氨气的总时长的1/3～1/2，阱层氨气与镓源与铟源反应生成具有一定厚度的与InGaN阱层直接接触的InGaN材料，再通入镓源，提高InGaN材料中镓原子与氮原子的占比，使得最后一个InGaN膜的晶格常数更接近GaN材料，以更好地过渡到GaN垒层，减小InGaN阱层与GaN垒层之间的晶格失配，提高最终得到的多量子阱层的晶体质量以提高发光效率。
示例性地，循环流程，还包括：在最后一次持续向反应腔通入阱层氨气的过程中通入流量的取值范围为50～200sccm的镓源，直至形成InGaN阱层。
最后一次向反应腔通入阱层氨气的过程中通入流量为以上范围内的镓源，得到的最后一个InGaN膜的质量较好，且可以实现由InGaN材料到GaN材料的良好过渡，得到的多量子阱层的质量也较好。
步骤S103中，多量子阱层中最靠近n型GaN层的两个InGaN阱层，可依照循环流程进行生长。
由于n型GaN层与多量子阱层之间存在较大的晶格失配，因此多量子阱层中最靠近n型GaN层的两个InGaN阱层中也最容易积累较多的缺陷。将多量子阱层中最靠近n型GaN层的两个InGaN阱层依照循环流程进行生长，可以有效降低最靠近n型GaN层的两个InGaN阱层中的缺陷并避免缺陷延伸至后续InGaN阱层中，有效提高多量子阱层整体的晶体质量与发光均匀度。
在本公开所提供的实现方式中，也可以将多量子阱层中的所有InGaN阱层或者多量子阱层中的部分InGaN阱层依照循环流程进行生长，本公开对此不做限制。
在本公开所提供的其他实现方式中，也可仅将多量子阱层中最靠近n型GaN层的两个InGaN阱层依照循环流程进行生长，而多量子阱层中其他的InGaN阱层则正常生长。可以有效提高多量子阱层的发光效率与发光均匀度的同时，有效控制多量子阱层生长所需成本。
需要说明的是，InGaN阱层正常生长，包括：向反应腔同时且持续性地通入镓源、铟源与阱层氨气，以在GaN材料上得到正常生长的InGaN阱层。
步骤S103中，生长GaN垒层，可包括：
向反应腔通入流量恒定的镓源与流量变化的垒层氨气，以形成GaN垒层，垒层氨气的流量存在多个变化周期，垒层氨气的流量在每个变化周期内先减小再增大。
形成GaN垒层的过程中，垒层氨气流量较小时反应腔内镓源的浓度高，可以抑制GaN垒层镓对应的空位缺陷形成，垒层氨气流量较大时反应腔内氮的浓度高，可以抑制GaN垒层氮对应的空位缺陷形成。反应腔内通入的层垒层氨气的流量在每个变化周期内先减小再增大，可以平衡GaN垒层内部的镓对应的空位缺陷与氮对应的空位缺陷，减小GaN垒层内最终存在的原子缺位导致的空位缺陷，提高GaN垒层的晶体质量以最终提高多量子阱层的晶体质量。
可选地，垒层氨气的流量可存在n个变化周期，n个变化周期的时长之和与GaN垒层的生长时长相等。且第i个变化周期的最后一刻对应的垒层氨气的流量，为i+1个变化周期的开始时刻对应的垒层氨气的流量。n与i均为整数，n大于或等于3，i大于或等于1，且i小于或等于n-1。垒层氨气的流量变化采用此段中的变化规律时，GaN垒层内会产生的空位缺陷较少，GaN垒层整体的质量较好。
示例性地，每个变化周期对应的时长均可相等。GaN垒层内会产生的空位缺陷较少。
可选地，每个变化周期的时长的取值范围为5～300s。
每个变化周期的时长在以上范围内，可以有效抑制GaN垒层内空位缺陷的增加，保证最终得到的GaN垒层的质量较好。
示例性地，每个变化周期内，垒层氨气的流量减小的时长与垒层氨气的流量增加的时长相等。可以有效抑制GaN垒层内空位缺陷的增加，保证最终得到的GaN垒层的质量较好。
可选地，每个变化周期内，垒层氨气的流量的减小变化趋势与垒层氨气的流量的增大变化趋势，为镜像对称的关系。可以有效抑制GaN垒层内空位缺陷的增加。
在本公开所提供的一种实现方式中，每个周期内垒层氨气可以线性减小、线性增大，或者呈阶梯状减小、阶梯状增大，本公开对此不做限制。
可选地，n个变化周期内对应垒层氨气的最大值均可相同，n个变化周期内对应垒层氨气的最小值均可相同。便于控制GaN垒层生长的同时，GaN垒层内会产生的空位缺陷也较少。
可选地，垒层氨气的流量在每个变化周期内的最大值的取值范围为60～140L/min，垒层氨气的流量在每个变化周期内的最小值的取值范围为10～40L/min。
垒层氨气在每个变化周期内的最大值的取值范围与最小值的取值范围分别在以上范围内时，可以有效减小GaN垒层内最终存在的原子缺位导致的空位缺陷，得到的GaN垒层的质量较好，且发光二极管外延片的制备成本不会过高。
示例性地，垒层氨气的流量在每个变化周期内的最大值的取值范围为100～130L/min，垒层氨气的流量在每个变化周期内的最小值的取值范围为20～30L/min。得到的GaN垒层的质量会更好。
需要说明的是，垒层氨气与生长InGaN阱层时所通入的阱层氨气的结构本质相同，均为氨气，垒层氨气与阱层氨气仅用于名称区分。
为便于理解，此处可提供图2，图2是本公开实施例提供的阱层与垒层的生长流量对比示意图，图2中显示了多量子阱层中一个InGaN阱层以及与该InGaN阱层相邻的GaN垒层，在生长过程中的流量随时间发生的变化。图2中虚线的左侧为InGaN阱层的生长流量，图2中虚线的右侧为GaN垒层的生长流量，横轴为时间轴，纵轴为流量轴。参考图2可知，InGaN阱层依照循环流程进行生长，且阱层氨气与有机金属源交替通入，GaN垒层对应的镓源流量恒定，而阱层氨气存在先减小后增大的变化周期。
步骤S103中，InGaN阱层的生长温度与生长压力可分别为700～800℃与100torr～300torr，GaN垒层的生长温度与生长压力可分别为700～900℃与100torr～300torr。得到的多量子阱层的质量较好。
可选地，InGaN阱层的厚度为2～4nm，GaN垒层的厚度为5～10nm。得到的多量子阱层的质量较好。
执行完步骤S104所得到的发光二极管外延片的结构则可参考图3，图3是本公开实施例提供的一种发光二极管外延片的结构示意图，参考图3可知，本公开实施例提供了一种发光二极管外延片，发光二极管外延片包括衬底1及依次层叠在衬底1上的n型GaN层2、多量子阱层3及p型GaN层4。多量子阱层3包括交替层叠的InGaN阱层31与GaN垒层32。
需要说明的是，图3中所提供的发光二极管外延片的结构仅用于示意，图1中所示的发光二极管外延片的制备方法也可应用于除多量子阱层3之外的其他层次与上一段所示层次不同的发光二极管外延片，本公开对此不做限制。
图4是本公开实施例提供的另一种发光二极管外延片的制备方法流程图，如图4所示，该发光二极管外延片的制备方法包括：
S201：提供一衬底。
其中，衬底可为蓝宝石衬底。易于实现与制作。
可选地，步骤S201还可包括：在氢气气氛、反应腔的温度为1000～1200℃的条件下，处理衬底用于生长外延层的表面6～10min。可以减少衬底表面杂质，保证发光二极管外延片的质量。
在本公开所提供的一种实现方式中，也可以在氢气气氛、反应腔的温度为1100℃的条件下，处理衬底用于生长外延层的表面8min。本公开对此不做限制。
S202：在衬底上生长缓冲层。
步骤S202，可包括：在衬底上依次生长GaN成核层与非掺杂GaN层。且GaN成核层的生长温度为450～600℃，压力为200～500torr。非掺杂GaN层的生长温度为950～1200℃，生长压力控制在100～300torr。得到的缓冲层的质量较好。
S203：在GaN缓冲层上生长n型GaN层。
可选地，n型GaN层的生长温度为950～1200℃，n型GaN层的生长压力为200～500torr。
S204：在n型GaN层上生长多量子阱层，多量子阱层包括交替生长的阱层和GaN垒层。
多量子阱层的生长步骤可参照图1中步骤S103中的生长步骤，因此此处不再赘述。
S205：在多量子阱层上生长p型GaN层。
可选地，p型GaN层的生长压力可为100～300torr，p型GaN层的生长温度可为800～1000℃。
在本公开所提供的一种实现方式中，p型GaN层的生长压力也可为200torr。本公开对此不做限制。
示例性地，p型GaN层中掺杂元素为Mg，且Mg的掺杂浓度为量1*1019～5*1019cm-3。最终得到的p型GaN层的质量较好。
S206：在p型GaN层上生长p型接触层。
可选地，p型接触层的生长压力可为100～300Torr，p型接触层的生长温度可为850～1050℃。
在本公开所提供的一种实现方式中，p型接触层的生长压力可为200Torr，p型接触层的生长温度可位950℃。本公开对此不做限制。
S207：对发光二极管外延片进行退火。
退火可以提高发光二极管外延片的质量。
可选地，退火的温度为650～850℃、时长为5分钟～15分钟。退火效果较好。
在本公开所提供的一种实现方式中，退火的温度也可为750℃、时长也可为10分钟。本公开对此不做限制。
需要说明的是，图4中所示的发光二极管外延片的制备方法，相对图1中所示的发光二极管的制备方法，提供了一种更为详细的发光二极管外延片的生长方式。
需要说明的是，在本公开实施例中，依照VeecoK 465i or C4 or RB MOCVD(MetalOrganic Chemical Vapor Deposition，金属有机化合物化学气相沉淀)设备实现发光二极管的生长方法。依照高纯H2(氢气)或高纯N2(氮气)或高纯H2和高纯N2的混合气体作为载气，高纯NH3作为N源，三甲基镓(TMGa)及三乙基镓(TEGa)作为镓源，三甲基铟(TMIn)作为铟源，硅烷(SiH4)作为N型掺杂剂，三甲基铝(TMAl)作为铝源，二茂镁(CP2Mg)作为P型掺杂剂。
执行完步骤S207后的发光二极管外延片的结构可参见图5。
图5是本公开实施例提供的另一种发光二极管外延片的结构示意图，参考图5可知，在本公开提供的另一种实现方式中，发光二极管外延片可包括衬底1及生长在衬底1上的缓冲层5、n型GaN层2、多量子阱层3、p型GaN层4及p型接触层6。
可选地，缓冲层5包括依次层叠在衬底1上的GaN成核层51及非掺杂GaN层52。GaN成核层51的厚度可为10～30nm，非掺杂GaN层52的厚度可为1～3.5μm。可以实现良好的缓冲效果。
可选地，n型GaN层2的掺杂元素可为Si，且Si元素的掺杂浓度可为1018～1020/cm3。n型GaN层2整体的质量较好。
示例性地，n型GaN层2的厚度可为2～3μm。得到的n型GaN层整体的质量较好。
可选地，p型GaN层4可掺Mg，Mg的掺杂浓度为1018/cm3～1020/cm3。得到的p型GaN层4的质量较好。
在本公开所提供的一种实现方式中，p型GaN层4中Mg的掺杂浓度也可为1019/cm3。本公开对此不做限制。
示例性地，p型接触层6的厚度可为15nm。
需要说明的是，图5中所示的外延片结构相对图3中所示的外延片结构，在衬底1与n型GaN层2之间增加了缓冲层5，并在p型GaN层4上还生长有p型接触层6。得到的外延片的质量及发光效率会更好。
以上所述仅为本发明的可选实施例，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。
Claims (10)
1.一种发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上生长n型GaN层；
在所述n型GaN层上交替生长GaN垒层与InGaN阱层以形成多量子阱层，所述多量子阱层中的至少一个所述InGaN阱层，依照循环流程进行生长，所述循环流程，包括：
向反应腔交替通入金属有机源与阱层氨气，所述金属有机源包括镓源与铟源，以形成所述InGaN阱层；
在所述多量子阱层上生长p型GaN层。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，每次向所述反应腔通入的金属有机源的时长与每次向所述反应腔通入的阱层氨气的时长之比的取值范围为1:1-1:5。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，每次向所述反应腔通入的阱层氨气的时长的取值范围为20～60s，每次向所述反应腔通入的金属有机源的时长的取值范围为2～50s。
4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述循环流程，还包括：
在最后一次持续向所述反应腔通入阱层氨气的过程中，向所述反应腔通入镓源。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述循环流程，还包括：
若最后一次向所述反应腔通入阱层氨气的时长达到设定时长，所述设定时长为最后一次持续向所述反应腔通入阱层氨气的总时长的1/3～1/2，则向所述反应腔通入镓源，直至形成所述InGaN阱层。
6.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述多量子阱层中最靠近所述n型GaN层的两个所述InGaN阱层，依照所述循环流程进行生长。
7.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，生长所述GaN垒层，包括：
向所述反应腔通入流量恒定的镓源与流量变化的垒层氨气，以形成所述GaN垒层，所述垒层氨气的流量存在多个变化周期，所述垒层氨气的流量在每个所述变化周期内先减小再增大。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述垒层氨气的流量在每个所述变化周期内的最大值的取值范围为60～140L/min，所述垒层氨气的流量在每个所述变化周期内的最小值的取值范围为10～40L/min。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，每个所述变化周期的时长的取值范围为5～300s。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，每个所述变化周期内，所述垒层氨气的流量减小的时长与所述垒层氨气的流量增加的时长相等。
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