CN114823993A - 提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法及外延片 - Google Patents

提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法及外延片 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法及外延片，属于半导体器件技术领域。在有源层上周期性生长AlGaN复合层以得到P型AlGaN层，AlGaN复合层包括依次层叠的AlGaN三维子层、AlGaN覆盖子层与AlGaN处理子层。降低内部应力与缺陷。富含氮元素的AlGaN三维子层更容易掺入更多的Mg元素，提高空穴量。低氮环境Al原子与Ga原子的分布更为均匀，保证最终得到的AlGaN复合层的晶体质量。最终仅向反应腔仅通入氨气以生长AlGaN处理子层。保证最终得到的P型AlGaN层能够提供大量空穴的同时保证最终得到的P型AlGaN层的晶体质量。

Description

提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法及外延片
技术领域
本公开涉及到了半导体器件技术领域，特别涉及到一种提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法及外延片。
背景技术
随着发光二极管应用的发展，紫外发光二极管的市场需求越来越大，发光波长覆盖210-400nm的紫外发光二极管，具有传统的紫外光源无法比拟的优势。紫外发光二极管常用于照明、生物医疗、防伪鉴定、空气，水质净化、生化检测、高密度信息储存等方面。紫外发光二极管外延片是制备紫外发光二极管的基础，紫外发光二极管外延片包括衬底与依次层叠在衬底上的N型AlGaN层、有源层与P型AlGaN层。
由于AlGaN材料本身的禁带宽度较大，带隙间的施主/受主能级加深，掺杂剂的电离能也随之增大，导致掺杂元素激活率和载流子浓度很低。且P型AlGaN层中掺杂的Mg受主的激活能较高，能够达到500-600meV，这导致P型AlGaN层中Mg的激活率非常低，Mg的激活率非常低则会直接影响P型AlGaN层中空穴量，导致得到的紫外发光二极管的发光效率较低。
发明内容
本公开实施例提供了一种提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法及外延片，可以提高空穴量以提高得到的紫外发光二极管外延片的出光效率。所述技术方案如下：
本公开实施例提供了一种提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法，所述提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底依次生长N型AlGaN层与有源层；
在所述有源层上周期性生长AlGaN复合层以得到P型AlGaN层，所述AlGaN复合层包括依次层叠的AlGaN三维子层、AlGaN覆盖子层与AlGaN处理子层，所述AlGaN三维子层包括层叠在所述N型AlGaN层上或层叠在所述AlGaN复合层上的多个AlGaN岛状结构；
所述生长所述AlGaN复合层，包括：
向反应腔通入氨气、Ga源、Al源与Mg源生长所述AlGaN三维子层，所述氨气与所述Ga源的流量比为1000-2000，所述氨气与所述Al源的流量比为500-1000；
向所述反应腔通入氨气、Ga源、Al源与Mg源生长所述AlGaN覆盖子层，所述氨气与所述Ga源的流量比为100-200，所述氨气与所述Al源的流量比为50-100；
向所述反应腔仅通入氨气以生长所述AlGaN处理子层。
可选地，生长所述AlGaN三维子层时，分别向所述反应腔通入流量为100-200slm的氨气、流量为0.05-0.2slm的Ga源与流量为0.1-0.4slm的Al源。
可选地，生长所述AlGaN覆盖子层时，分别向所述反应腔通入流量为10-20slm的氨气、流量为0.05-0.2slm的Ga源与流量为0.1-0.4slm的Al源。
可选地，所述AlGaN三维子层的厚度小于或等于所述AlGaN覆盖子层的厚度，所述AlGaN三维子层的厚度大于所述AlGaN处理子层的厚度。
可选地，所述AlGaN三维子层的厚度为50-100nm，所述AlGaN覆盖子层的厚度为50-100nm，所述AlGaN处理子层的厚度为10-30nm。
可选地，所述AlGaN处理子层的生长时长为30-50s。
可选地，所述AlGaN三维子层的生长温度及生长压力分别与所述AlGaN覆盖子层的生长温度及生长压力相等。
可选地，所述AlGaN三维子层的生长温度与生长压力分别为850℃-1050℃与100-200Torr。
可选地，所述AlGaN三维子层生长过程中通入的Mg源的流量大于所述AlGaN覆盖子层生长过程中通入的Mg源的流量。
本公开实施例提供了一种提高空穴量的紫外发光二极管外延片，所述提高空穴量的紫外发光二极管外延片采用如前所述的提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法制备得到，所述提高空穴量的紫外发光二极管外延片包括衬底以及依次层叠在所述衬底上的N型AlGaN层、有源层及P型AlGaN层，所述P型AlGaN层包括周期性层叠的AlGaN复合层，每个所述AlGaN复合层均包括依次层叠的AlGaN三维子层、AlGaN覆盖子层及AlGaN处理子层。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：
在有源层上周期性生长AlGaN复合层以得到P型AlGaN层，AlGaN复合层包括依次层叠的AlGaN三维子层、AlGaN覆盖子层与AlGaN处理子层。P型AlGaN层本身为周期性层叠的结构，有利于P型AlGaN层本身的应力释放，降低P型AlGaN层的内部应力与应变以降低缺陷并提高得到的P型AlGaN层的晶体质量，缺陷的减少可以促进空穴的移动，减少空穴被缺陷捕获的概率。而在生长AlGaN复合层的AlGaN三维子层的过程中，向反应腔通入氨气、Ga源、Al源与Mg源生长AlGaN三维子层，氨气与Ga源的流量比为1000-2000，氨气与Al源的流量比为500-1000，可以得到富含氮元素且包括层叠在N型AlGaN层上或层叠在AlGaN复合层上的多个AlGaN岛状结构的AlGaN三维子层。AlGaN三维子层以岛状结构存在，AlGaN三维子层的表面更容易掺入更多的Mg元素，促进Mg的掺杂以提高P型AlGaN层的底部可提供的空穴量。进一步在AlGaN三维层上生长AlGaN覆盖子层，且AlGaN覆盖子层生长过程中氨气与Ga源的流量比为100-200，氨气与Al源的流量比为50-100。一方面可以有效降低大量Mg掺杂带来的缺陷，另一方面低氮环境中，氨气对Al原子与Ga原子的粘滞性减少，也可以使得AlGaN覆盖子层中Al原子与Ga原子更容易到达最佳成核位置进行稳定生长，Al原子与Ga原子的分布更为均匀，保证最终得到的AlGaN复合层的晶体质量。最终仅向反应腔仅通入氨气以生长AlGaN处理子层，可以与反应腔内过多的Ga原子或者Al原子进行反应，避免过多的Ga原子与Al原子在外延层的表面形成金属滴并减少金属滴吸收空穴的情况出现。可以保证最终得到的P型AlGaN层能够提供大量空穴的同时保证最终得到的P型AlGaN层的晶体质量。
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提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法流程图；
图2是本公开实施例提供的一种提高空穴量的紫外发光二极管外延片的结构示意图；
图3是本公开实施例提供的另一种提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法流程图；
图4是本公开实施例提供的另一种提高空穴量的紫外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提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法流程图，参考图1可知，本公开实施例提供了一种提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法，提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法包括：
S101：提供一衬底。
S102：在衬底依次生长N型AlGaN层与有源层。
S103：在有源层上周期性生长AlGaN复合层以得到P型AlGaN层，AlGaN复合层包括依次层叠的AlGaN三维子层、AlGaN覆盖子层与AlGaN处理子层，AlGaN三维子层包括层叠在N型AlGaN层上或层叠在AlGaN复合层上的多个AlGaN岛状结构；生长AlGaN复合层，包括：向反应腔通入氨气、Ga源、Al源与Mg源生长AlGaN三维子层，氨气与Ga源的流量比为1000-2000，氨气与Al源的流量比为500-1000；向反应腔通入氨气、Ga源、Al源与Mg源生长AlGaN覆盖子层，氨气与Ga源的流量比为100-200，氨气与Al源的流量比为50-100；向反应腔仅通入氨气以生长AlGaN处理子层。
在有源层上周期性生长AlGaN复合层以得到P型AlGaN层，AlGaN复合层包括依次层叠的AlGaN三维子层、AlGaN覆盖子层与AlGaN处理子层。P型AlGaN层本身为周期性层叠的结构，有利于P型AlGaN层本身的应力释放，降低P型AlGaN层的内部应力与应变以降低缺陷并提高得到的P型AlGaN层的晶体质量，缺陷的减少可以促进空穴的移动，减少空穴被缺陷捕获的概率。而在生长AlGaN复合层的AlGaN三维子层的过程中，向反应腔通入氨气、Ga源、Al源与Mg源生长AlGaN三维子层，氨气与Ga源的流量比为1000-2000，氨气与Al源的流量比为500-1000，可以得到富含氮元素且包括层叠在N型AlGaN层上或层叠在AlGaN复合层上的多个AlGaN岛状结构的AlGaN三维子层。AlGaN三维子层以岛状结构存在，AlGaN三维子层的表面更容易掺入更多的Mg元素，促进Mg的掺杂以提高P型AlGaN层的底部可提供的空穴量。进一步在AlGaN三维层上生长AlGaN覆盖子层，且AlGaN覆盖子层生长过程中氨气与Ga源的流量比为100-200，氨气与Al源的流量比为50-100。一方面可以有效降低大量Mg掺杂带来的缺陷，另一方面低氮环境中，氨气对Al原子与Ga原子的粘滞性减少，也可以使得AlGaN覆盖子层中Al原子与Ga原子更容易到达最佳成核位置进行稳定生长，Al原子与Ga原子的分布更为均匀，保证最终得到的AlGaN复合层的晶体质量。最终仅向反应腔仅通入氨气以生长AlGaN处理子层，可以与反应腔内过多的Ga原子或者Al原子进行反应，避免过多的Ga原子与Al原子在外延层的表面形成金属滴并减少金属滴吸收空穴的情况出现。可以保证最终得到的P型AlGaN层能够提供大量空穴的同时保证最终得到的P型AlGaN层的晶体质量。并且AlGaN处理子层的增加，可以提高得到的P型AlGaN层的质量的同时，也起到了一定的清洗反应腔内气体环境的作用，使得不需要再针对反应腔内的气体环境进行洗气处理，可以降低紫外发光二极管的制备成本。
需要说明的是，本公开所提供的实现方式中，AlGaN覆盖子层的覆盖AlGaN三维子层远离衬底的一个表面的所谓部位。
可选地，步骤S103中，生长AlGaN三维子层时，分别向反应腔通入流量为100-200slm的氨气、流量为0.05-0.2slm的Ga源与流量为0.1-0.4slm的Al源。
AlGaN三维子层在生长过程中，氨气、Ga源以及Al源的流量分别在以上范围内，可以保证得到的AlGaN三维子层的质量较好，并且AlGaN三维子层在生长过程中也便于Mg原子的掺杂，可以提高最终得到的P型AlGaN层中的空穴量，以提高可进入有源层中与电子进行发光复合的空穴数量，最终提高得到的紫外发光二极管的发光效率。
可选地，步骤S103中，生长AlGaN覆盖子层时，分别向反应腔通入流量为10-20slm的氨气、流量为0.05-0.2slm的Ga源与流量为0.1-0.4slm的Al源。
生长AlGaN覆盖子层时，氨气、Ga源以及Al源的流量分别在以上范围内，能够得到质量较好且表面质量较为光滑的AlGaN覆盖子层，以提高最终得到的P型AlGaN层的晶体质量，保证得到的紫外发光二极管外延片的质量较好。
示例性地，AlGaN三维子层生长过程中通入的Mg源的流量大于AlGaN覆盖子层生长过程中通入的Mg源的流量。
在AlGaN三维子层以及AlGaN覆盖子层的生长构成中，AlGaN三维子层通入的Mg源的流量大于AlGaN覆盖子层在生长构成中通入的Mg源的力量，可以保证AlGaN三维子层中Mg的大量掺杂，以保证P型AlGaN层可以稳定提供大量空穴。并且AlGaN覆盖子层中Mg的掺杂可以提供一定的空穴量的同时，AlGaN覆盖子层本身的质量较好，可以控制在AlGaN覆盖子层上生长的外延材料的质量较好，并便于后续形成与电极的欧姆接触，降低最终得到的紫外发光二极管的接触电阻以降低最终得到的紫外发光二极管的工作电压。
可选地，AlGaN三维子层在生长过程中，向反应腔内通入的Mg源的流量为1500-2000sccm，AlGaN覆盖子层在生长过程中，向反应腔内通入的Mg源的流量为1500-2000sccm。
AlGaN三维子层以及AlGaN覆盖子层在生长过程中，所通入的Mg源的流量分别在以上范围内，可以保证得到的AlGaN三维子层及AlGaN覆盖子层能够提供充足的空穴，同时也可以保证最终得到的P型AlGaN层的晶体质量较好，可以适用于大部分不同厚度规格的紫外发光二极管外延片中。
可选地，步骤S103中，AlGaN三维子层的厚度小于或等于AlGaN覆盖子层的厚度，AlGaN三维子层的厚度大于AlGaN处理子层的厚度。
AlGaN三维子层的厚度小于或等于AlGaN覆盖子层的厚度，AlGaN三维子层的厚度大于AlGaN处理子层的厚度，可以保证AlGaN三维子层可以提供充足的空穴，并且保证AlGaN覆盖子层能够有效提高AlGaN复合层的整体质量，同时AlGaN处理子层的厚度较小，不会过度提高紫外发光二极管外延片的制备成本的同时也可以有效提高P型AlGaN层的晶体质量。
需要说明的是，AlGaN覆盖子层的厚度与AlGaN处理子层的厚度之和大于AlGaN三维子层。
可选地，步骤S103中，AlGaN三维子层的厚度为50-100nm，AlGaN覆盖子层的厚度为50-100nm，AlGaN处理子层的厚度为10-30nm。
AlGaN复合层中各子层的厚度分别在以上范围内，可以保证得到的AlGaN复合层的质量的同时，也不会较大幅度地增加紫外发光二极管的制备成本。
可选地，步骤S103中，AlGaN处理子层的生长时长为30-50s。
AlGaN处理子层的生长时长在以上范围内，可以保证得到的AlGaN处理子层的质量较好，且对反应腔内过多的Ga原子与Al原子进行了较为充分的处理，可以提高得到的P型AlGaN层的晶体质量的同时也不会带来紫外发光二极管制备成本的较大提高。
可选地，步骤S103中，AlGaN三维子层的生长温度及生长压力分别与AlGaN覆盖子层的生长温度及生长压力相等。
AlGaN三维子层的生长温度及生长压力分别与AlGaN覆盖子层的生长温度及生长压力相等，可以保证得到的P型AlGaN层的质量的同时，不需要对反应腔内的生长环境进行较多调整，可以降低紫外发光二极管外延片的制备周期与制备成本。
需要说明的是，AlGaN处理子层的生长温度与生长压力也可分别与AlGaN三维子层的生长温度及生长压力相等。本公开对此不做限制。
可选地，AlGaN三维子层的生长温度与生长压力分别为850℃-1050℃与100-200Torr。
AlGaN三维子层的生长温度与生长压力分别在以上范围内，可以保证得到的AlGaN三维子层的生长质量较好，提高最终得到的P型AlGaN的晶体质量。
图2是本公开实施例提供的一种提高空穴量的紫外发光二极管外延片的结构示意图，图2中所示的紫外发光二极管外延片可采用图1中所述的紫外发光二极管外延片制备方法得到，参考图2可知，提高空穴量的紫外发光二极管外延片采用如前的提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法制备得到，提高空穴量的紫外发光二极管外延片包括衬底1以及依次层叠在衬底1上的N型AlGaN层2、有源层3及P型AlGaN层4，P型AlGaN层4包括周期性层叠的AlGaN复合层41，每个AlGaN复合层41均包括依次层叠的AlGaN三维子层411、AlGaN覆盖子层412及AlGaN处理子层413。
图2中所示的紫外发光二极管外延片所对应的技术效果可参考图1中所示的紫外发光二极管制备方法的技术效果，因此此处不再赘述。
可选地，P型AlGaN层4的整体厚度可为100-300nm。
P型AlGaN层4的整体厚度在以上范围内，可以提供大量空穴的同时也不会过度提高紫外发光二极管外延片的制备成本，并且P型AlGaN层4的吸光效应不会太严重，可以保证最终得到的紫外发光二极管外延片发光效率的较大幅度提高。
示例性地，AlGaN复合层41的厚度可为50-100nm，AlGaN复合层41的周期数可为3-6。
AlGaN复合层41的厚度以及周期数在以上范围内，得到的P型AlGaN层4内的缺陷较少，且P型AlGaN层4本身也可以提供大量空穴，保证最终得到的紫外发光二极管的出光效率的提高。
可选地，AlGaN三维子层411的厚度为50-100nm，AlGaN覆盖子层412的厚度为50-100nm，AlGaN处理子层413的厚度为10-30nm。
AlGaN复合层41中各子层的厚度分别在以上范围内，可以保证得到的AlGaN复合层41的质量的同时，也不会较大幅度地增加紫外发光二极管的制备成本。
图3是本公开实施例提供的另一种提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法流程图，参考图3可知，提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法还包括：
S201：提供一衬底。
可选地，衬底可为蓝宝石衬底。
S202：在衬底上生长缓冲层，缓冲层为AlN层。
步骤S202中的AlN层可通过磁控溅射得到。
可选地，AlN层的溅射温度为400～700℃，溅射功率为3000～5000W，压力为1～10torr。能够得到质量较好的缓冲层。
可选地，步骤S202还包括：对缓冲层进行原位退火处理，温度在1000℃～1200℃，压力区间为150Torr～500Torr，时间在5分钟至10分钟之间。可以进一步提高缓冲层的晶体质量。
S203：在缓冲层上生长未掺杂AlGaN层。
可选地，未掺杂AlGaN层的生长温度为1000℃-1200℃，压力为50～200torr。得到的未掺杂AlGaN层的质量更好，能够提高最终得到的紫外发光二极管的晶体质量。
可选地，未掺杂AlGaN层的生长厚度在0.1至3.0微米之间。能够提高最终得到的紫外发光二极管的晶体质量。
S204：在未掺杂AlGaN层上生长N型AlGaN层。
可选地，n型层为Si掺杂的N型AlGaN层。易于制备与获取。
可选地，N型AlGaN层的生长温度为1000℃-1200℃，压力为50～200torr。得到的N型AlGaN层的质量更好，能够提高最终得到的紫外发光二极管的晶体质量。
示例性地，N型AlGaN层的生长厚度在1至4.0微米之间。能够提高最终得到的紫外发光二极管的晶体质量。
示例性地，N型AlGaN层中，Si掺杂浓度在1018cm-3-1020cm-3之间。
S205：在N型AlGaN层上生长多量子阱层。
可选地，多量子阱层可包括多量子阱结构。多量子阱层包括多个交替层叠的GaN层和AlxGa1-xN层0<x<0.3。
示例性地，GaN层的生长温度的范围在850℃-950℃间，压力范围在100Torr与300Torr之间；AlxGa1-xN层的生长温度在900℃-1000℃，生长压力在50Torr到200Torr之间。能够得到质量较好的多量子阱层。
可选地，GaN层的阱厚在3nm左右，垒的厚度在8nm至20nm间。得到的多量子阱层的质量较好且成本合理。
S206：在多量子阱层上生长电子阻挡层。
可选地，电子阻挡层可为p型AlyGa1-yN层0.2<y<0.5。
可选地，p型AlyGa1-yN层的生长温度为900℃-1050℃，压力为50～200torr。得到的p型掺杂AlGaN层的质量更好，能够提高最终得到的紫外发光二极管的晶体质量。
示例性地，p型掺杂AlGaN层的生长厚度在15至60纳米之间。能够提高最终得到的紫外发光二极管的晶体质量。
S207：在电子阻挡层上生长P型AlGaN层。
步骤S207中P型AlGaN层的生长条件可参考图1中所示的制备方法的步骤S103，因此不再赘述。
S208：在p型AlGaN层上生长p型接触层。
可选地，p型接触层的材料可为铝镓氮材料，且p型接触层的厚度为10～300nm。便于p型接触层的生长与实现。
需要说明的是，在本公开实施例中，采用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LED的生长方法。采用高纯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。
图4是本公开实施例提供的另一种降低工作电压的紫外发光二极管外延片的结构示意图，参考图4可知，图4中所示的紫外发光二极管外延片可采用图3中所述的紫外发光二极管外延片制备方法得到，参考图4可知，紫外发光二极管外延片可包括衬底1与在衬底1上依次层叠的缓冲层5、未掺杂AlGaN层6、N型AlGaN层2、有源层3、电子阻挡层7、P型AlGaN层4与p型接触层8，P型AlGaN层4包括周期性层叠的AlGaN复合层41，每个AlGaN复合层41均包括依次层叠的AlGaN三维子层411、AlGaN覆盖子层412及AlGaN处理子层413。
需要说明的是，图4中的P型AlGaN层4的结构，与图2中所示的P型AlGaN层4的结构相同，因此此处不再赘述。
示例性地，缓冲层5为AlN层。能够有效缓解衬底1与缓冲层5之后的结构的晶格失配。
可选地，缓冲层5的厚度为15～35nm。可以有效缓解晶格失配且不过度提高制备成本。
可选地，未掺杂AlGaN层6的厚度可为0.1至3.0微米。
未掺杂AlGaN层6的厚度较为恰当，成本较为合理的同时可以有效提高紫外发光二极管的质量。
可选地，N型AlGaN层2的厚度可在1.5～3.5微米之间。
N型AlGaN层2可以合理提供载流子，N型AlGaN层2本身的质量也好。
示例性地，N型AlGaN层2中所掺杂的n型元素可为Si元素。
示例性地，有源层3可为多量子阱结构。有源层3包括交替层叠的GaN层31和AlxGa1-xN层32，其中，0<x<0.3。发光效率较好。
GaN层31和AlxGa1-xN层32的层数可相同，且层数均可为4到12。得到的有源层3的质量较好，成本也较为合理。
可选地，GaN层31的厚度可在3nm左右，AlxGa1-xN层32的厚度可在8nm至20nm间。可以有效捕捉载流子并发光。
示例性地，电子阻挡层7可为P型AlyGa1-yN层0.2<y<0.5，P型AlyGa1-yN层的厚度可为15nm至60nm之间。阻挡电子的效果较好。
可选地，p型AlGaN层4的厚度为50～300nm。得到的p型AlGaN层4整体的质量较好。
需要说明的是，图4仅为本公开实施例提供的紫外发光二极管外延片的一种实现方式，在本公开所提供的其他实现方式中，紫外发光二极管外延片也可为包括有反射层的其他形式的紫外发光二极管外延片，本公开对此不做限制。
以上，并非对本公开作任何形式上的限制，虽然本公开已通过实施例揭露如上，然而并非用以限定本公开，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本公开技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本公开技术方案的内容，依据本公开的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本公开技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法，其特征在于，所述提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底依次生长N型AlGaN层与有源层；
在所述有源层上周期性生长AlGaN复合层以得到P型AlGaN层，所述AlGaN复合层包括依次层叠的AlGaN三维子层、AlGaN覆盖子层与AlGaN处理子层，所述AlGaN三维子层包括层叠在所述N型AlGaN层上或层叠在所述AlGaN复合层上的多个AlGaN岛状结构；
所述生长所述AlGaN复合层，包括：
向反应腔通入氨气、Ga源、Al源与Mg源生长所述AlGaN三维子层，所述氨气与所述Ga源的流量比为1000-2000，所述氨气与所述Al源的流量比为500-1000；
向所述反应腔通入氨气、Ga源、Al源与Mg源生长所述AlGaN覆盖子层，所述氨气与所述Ga源的流量比为100-200，所述氨气与所述Al源的流量比为50-100；
向所述反应腔仅通入氨气以生长所述AlGaN处理子层。
2.根据权利要求1所述的提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法，其特征在于，生长所述AlGaN三维子层时，分别向所述反应腔通入流量为100-200slm的氨气、流量为0.05-0.2slm的Ga源与流量为0.1-0.4slm的Al源。
3.根据权利要求2所述的提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法，其特征在于，生长所述AlGaN覆盖子层时，分别向所述反应腔通入流量为10-20slm的氨气、流量为0.05-0.2slm的Ga源与流量为0.1-0.4slm的Al源。
4.根据权利要求1-3任一项所述的提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法，其特征在于，所述AlGaN三维子层的厚度小于或等于所述AlGaN覆盖子层的厚度，所述AlGaN三维子层的厚度大于所述AlGaN处理子层的厚度。
5.根据权利要求1-3任一项所述的提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法，其特征在于，所述AlGaN三维子层的厚度为50-100nm，所述AlGaN覆盖子层的厚度为50-100nm，所述AlGaN处理子层的厚度为10-30nm。
6.根据权利要求1-3任一项所述的提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法，其特征在于，所述AlGaN处理子层的生长时长为30-50s。
7.根据权利要求1-3任一项所述的提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法，其特征在于，所述AlGaN三维子层的生长温度及生长压力分别与所述AlGaN覆盖子层的生长温度及生长压力相等。
8.根据权利要求7所述的提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法，其特征在于，所述AlGaN三维子层的生长温度与生长压力分别为850℃-1050℃与100-200Torr。
9.根据权利要求1-3任一项所述的提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法，其特征在于，所述AlGaN三维子层生长过程中通入的Mg源的流量大于所述AlGaN覆盖子层生长过程中通入的Mg源的流量。
10.一种提高空穴量的紫外发光二极管外延片，其特征在于，所述提高空穴量的紫外发光二极管外延片采用如权利要求1-9任一项所述的提高空穴量的紫外发光二极管外延片制备方法制备得到，所述提高空穴量的紫外发光二极管外延片包括衬底以及依次层叠在所述衬底上的N型AlGaN层、有源层及P型AlGaN层，所述P型AlGaN层包括周期性层叠的AlGaN复合层，每个所述AlGaN复合层均包括依次层叠的AlGaN三维子层、AlGaN覆盖子层及AlGaN处理子层。
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