CN116469981A - 一种高光效发光二极管及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高光效发光二极管及制备方法，高光效发光二极管包括衬底、缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN层、有源层、电子阻挡层和P型GaN层；其中，有源层包括按预设周期交替沉积在n型GaN层上的势阱层和复合势垒层，复合势垒层包括AlGaN势垒层和氧杂质调控势垒层，氧杂质调控势垒层中氧杂质的浓度不高于5E+16 atoms/cm3。本发明在复合势垒层中***硼掺氮化物结构的氧杂质调控势垒层，减少电子溢流至P层GaN层与空穴发生非辐射复合，提高有源层的载流子的发光效率。
Description
技术领域
本发明涉及光电技术领域，具体涉及一种高光效发光二极管及制备方法。
背景技术
目前，GaN基外延层在外延沉积的过程中除了本身会产生氮空位、镓空位，镓间隙等本征缺陷外，非故意掺杂中还会引入C、H、O等杂质元素。缺陷和杂质元素的存在，占据晶格中原本或者所处的位置，由于杂质原子的大小与其占据位置原子大小不等，从而能会使得材料发生晶格畸变，材料应力状态发生改变，施主和受主杂质的存在会影响材料生长中的掺杂及载流子浓度，有的杂质元素还会和其他元素形成化合物而影响材料物理化学性质。
有源层作为发光二极管载流子复合所在层的核心区域，其晶体质量的高低，极化效应效应的强弱对发光效率影响极大。目前通常采用AlGaN材料作为势垒层，以此来减少电子溢流到P型GaN与空穴发生非辐射复合，提高发光二极管的发光效率。
然而，在AlGaN势垒层中，由于Al源在制造过程中特别容易引入氧杂质元素，并且Al与O有着较强的结合能，很难去除，在沉积的过程中会引入到外延层中。在AlGaN势垒层中，氧主要占据氮位，造成载流子非辐射复合增加，发光二极管发光效率下降。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种高光效发光二极管及制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
本发明第一方面提供一种高光效发光二极管，包括衬底，以及依次沉积在所述衬底上的缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN层、有源层、电子阻挡层和P型GaN层；其中，所述有源层包括按预设周期交替沉积在所述n型GaN层上的势阱层和复合势垒层，所述复合势垒层包括AlGaN势垒层和氧杂质调控势垒层，所述氧杂质调控势垒层为硼掺氮化物结构，所述氧杂质调控势垒层中氧杂质的浓度不高于5E+16 atoms/cm3。
本发明的有益效果是：本发明提供一种高光效发光二极管，通过在复合势垒层中加入硼掺氮化物结构的氧杂质调控势垒层，有效降低复合势垒层中的Al组分，进而减少Al源中的氧带入到沉积的复合势垒层中。另外，氧杂质调控势垒层中氧杂质的浓度不高于5E+16 atoms/cm3；氧杂质调控势垒层的氧杂质浓度较低，减少氧占据氮位而形成浅施主，造成载流子非辐射复合增加；较低的氧杂质浓度可以减少由于氧的电负性较强造成势阱层极化效应，增加电子与空穴的空间波函数分离，提高发光二极管发光效率。进一步地，氧杂质调控势垒层为硼掺氮化物结构，硼掺氮化物结构中的硼元素的禁带宽度较宽，减少电子溢流至P层GaN层与空穴发生非辐射复合，提高有源层的载流子的发光效率。
优选的，所述复合势垒层的厚度为1 nm ~50 nm。
优选的，所述AlGaN势垒层和所述氧杂质调控势垒层的厚度比为1:1~1:20。
优选的，所述硼掺氮化物结构由氮化硼、硼镓氮、硼铝镓氮中的一种或者多种组合构成。
优选的，所述预设周期为1-20。
优选的，所述势阱层为InGaN层，所述InGaN层厚度为1 nm ~10 nm，In组分为0.01~0.5。
本发明另一方面还提供一种制备上述高光效发光二极管的制备方法，包括以下步骤：
提供一衬底；
在所述衬底上依次沉积缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN层、有源层、电子阻挡层和P型GaN层；
其中，所述有源层包括按预设周期交替沉积在所述n型GaN层上的势阱层和复合势垒层，所述复合势垒层包括AlGaN势垒层和氧杂质调控势垒层，所述氧杂质调控势垒层为硼掺氮化物结构，所述氧杂质调控势垒层中氧杂质的浓度不高于5E+16 atoms/cm3。
优选的，所述复合势垒层沉积生长的温度为800℃~1000℃。
优选的，所述复合势垒层沉积生长过程中的生长气氛为N2/H2/NH3成分比例为1:1:1~1:10:20的混合气。
优选的，所述复合势垒层沉积生长的气氛压力为50 torr ~500 torr。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为本发明提供的高光效发光二极管结构示意图；
图2为图1中有源层的结构示意图；
图3为本发明提供的高光效发光二极管制备方法流程图。
主要元件符号说明：
10、衬底；20、缓冲层；30、非掺杂GaN层；40、n型GaN层；50、有源层；51、势阱层；52、复合势垒层；521、AlGaN势垒层；522、氧杂质调控势垒层；60、电子阻挡层；70、P型GaN层。
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供一种高光效发光二极管及制备方法，高光效发光二极管包括衬底，以及依次沉积在所述衬底上的缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN层、有源层、电子阻挡层和P型GaN层；其中，所述有源层包括按预设周期交替沉积在所述n型GaN层上的势阱层和复合势垒层，所述复合势垒层包括AlGaN势垒层和氧杂质调控势垒层，所述氧杂质调控势垒层为硼掺氮化物结构，所述氧杂质调控势垒层中氧杂质的浓度不高于5E+16 atoms/cm3。通过硼掺氮化物结构的氧杂质调控势垒层减少电子溢流，氧杂质调控势垒层中低浓度的氧杂质可以减少氧的电负性较强造成势阱层极化效应，增加电子与空穴的空间波函数分离，提高发光二极管发光效率。
具体的，参阅图1和图2，本发明实施方式提供的高光效发光二极管包括衬底10，以及依次沉积在衬底10上的缓冲层20、非掺杂GaN层30、n型GaN层40、有源层50、电子阻挡层60和P型GaN层70；其中，有源层包括按预设周期交替沉积在n型GaN层40上的势阱层51和复合势垒层52，复合势垒层52包括AlGaN势垒层521和氧杂质调控势垒层522，氧杂质调控势垒层为硼掺氮化物结构，氧杂质调控势垒层中氧杂质的浓度不高于5E+16 atoms/cm3。
具体的，衬底10可以选用蓝宝石衬底、SiO2蓝宝石复合衬底、硅衬底、碳化硅衬底、氮化镓衬底、氧化锌衬底中的一种；蓝宝石衬底具有制备工艺成熟、性价比高、易于清洗和处理，高温下有很好的稳定性，应用比较广泛。因此，选用蓝宝石衬底，然而，蓝宝石衬底表面存在非常大的缺陷，在衬底上直接沉积外延层缺陷容易延伸至有源层，有源层为发光二极管的有源层，延伸至有源层的缺陷会直接影响其发光效果，因此，在衬底上沉积外延层之前，需要在衬底10上沉积缓冲层20以在一定程度上减小蓝宝石衬底表面的缺陷，具体的，缓冲层20可以为AlN缓冲层，厚度为10~15nm。
非掺杂GaN层30的沉积在缓冲层20上，非掺杂GaN层30厚度为1~5μm，较厚的非掺杂GaN层30可以减少有效的释放发光二极管之间的压应力，提高晶体质量，降低反向漏电。但同时，GaN层厚度的增加对Ga源材料消耗较大，大大提高了发光二极管（LED）的外延成本，因此，进一步的，为了兼顾发光二极管的质量和生产成本，优选的，非掺杂GaN层30厚度为2~3μm。
n型GaN层40在LED中的主要作用是进一步减少晶体之间的缺陷以及为LED发光提供足够的电子并使得电子顺利的运动至有源层50，与有源层50中的空穴发生辐射复合；进一步减小晶体的缺陷可以提高晶体的质量，提供足够的电子与有源层中的空穴发生复合可以有效的提高LED整体的发光效率，电子与空穴辐射复合的越多，LED的发光效果越好。具体的，n型GaN层40的厚度为2μm~3μm， n型GaN层可以有效释放应力，提高发光二极管的发光效率。
具体的，有源层50包括按预设周期交替沉积在n型GaN层40上的势阱层51和复合势垒层52，可选的，势阱层51为InGaN层，所述InGaN层厚度为1 nm ~10 nm，In组分为0.01~0.5；另外，势阱层51和复合势垒层52交替沉积的周期可以为1-20；复合势垒层52的厚度为1nm-50nm，复合势垒层52包括AlGaN势垒层521和氧杂质调控势垒层522，可选的，AlGaN势垒层521和氧杂质调控势垒层522的厚度比为1:1~1:20。氧杂质调控势垒层为硼掺氮化物结构，可选的，硼掺氮化物结构可以由氮化硼、硼镓氮、硼铝镓氮中的一种或者多种组合构成，也即，硼掺氮化物结构可以为单层结构，也可以为多层结构；氧杂质调控势垒层中氧杂质的浓度不高于5E+16 atoms/cm3。
具体的，氧杂质调控势垒层522为硼掺氮化物结构，可以有效降低复合势垒层52中的Al组分，进而减少Al源中的氧带入到沉积的复合势垒层中。常规的AlGaN势垒层中氧杂质的浓度在1E+17 atoms/cm3~1E+18atoms/cm3之间，本申请将氧杂质调控势垒层中氧杂质的浓度控制在5E+16 atoms/cm3以下；复合势垒层中的氧杂质调控势垒层的氧杂质浓度较低，减少氧占据氮位而形成浅施主，造成载流子非辐射复合增加。较低的氧杂质浓度可以减少由于氧的电负性较强造成势阱层极化效应，增加电子与空穴的空间波函数分离，提高发光二极管发光效率。进一步地，氧杂质调控势垒层的硼元素的禁带宽度较宽，减少电子溢流至P层GaN层与空穴发生非辐射复合，提高有源层的载流子的发光效率。
电子阻挡层60为AlaInbGaN层，厚度为10 nm~40 nm，其中，a的取值范为0.005~0.1，b的取值范为0.01~0.2；P型GaN层70厚度为10nm ~50nm，可以采用Mg进行掺杂，Mg掺杂浓度为1E+19 atoms/cm3~1E+21atoms/cm3。
请参阅图3，为本发明实施方式中的一种高光效发光二极管的制备方法，用于制备上述发光二极管，具体的，本发明提供的发光二极管制备方法包括步骤S10~S80。
步骤S10，提供一衬底；
具体的，衬底可选用蓝宝石衬底、SiO2蓝宝石复合衬底、硅衬底、碳化硅衬底、氮化镓衬底、氧化锌衬底中的一种。蓝宝石是目前最常用的GaN基LED衬底材料，蓝宝石衬底的最大优点是技术成熟，稳定性好，易于清洗和处理，生产成本低。因此，在本实施方式中，选用蓝宝石作为衬底。
步骤S20，在衬底上沉积缓冲层；
具体的，在衬底上沉积缓冲层可以采用物理气相沉积（Physical VaporDeposition，PVD）进行，缓冲层厚度为15 nm~20nm，在本实施方式中，采用AlN缓冲层，采用AlN缓冲层提供了与衬底取向相同的成核中心，释放了外延GaN材料和衬底之间的晶格失配产生的应力以及热膨胀系数失配所产生的热应力，为外延生长提供了平整的成核表面，减少其成核生长的接触角使岛状生长的GaN晶粒在较小的厚度内能连成面，转变为二维外延生长。
步骤S30，对已沉积缓冲层的衬底进行预处理。
具体地，将已沉积完缓冲层的蓝宝石衬底转入金属有机气相沉积（Metal~organicChemical Vapor Deposition简称MOCVD)设备中，在MOCVD设备中，可以采用高纯H2（氢气）、高纯N2（氮气）、高纯H2和高纯N2的混合气体中的一种作为载气，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，三甲基铝（TMAl）作为铝源，硅烷（SiH4）作为N型掺杂剂，二茂镁（CP2Mg）作为P型掺杂剂进行外延生长。
具体的，将已沉积完缓冲层的衬底在H2气氛进行处理1 min ~10 min，处理温度为1000℃～1200℃，再对其进行氮化处理，提升缓冲层的晶体质量，并且可以有效提高后续沉积GaN外延层的晶体质量。
步骤S40，在缓冲层上沉积非掺杂GaN层。
对沉积完缓冲层的衬底进行氮化处理后，在MOCVD设备中沉积非掺杂GaN层，采用高纯NH3作为N源，三甲基镓（TMGa）及三乙基镓（TEGa）作为镓源；非掺杂GaN层生长温度为1050℃~1200℃，压力为50 torr ~500torr，厚度为1μm ~5μm；优选的，非掺杂GaN层生长温度1100℃，生长压力150 torr，非掺杂GaN层生长温度较高，压力较低，制备的GaN晶体质量较优，并且随着GaN厚度的增加，非掺杂GaN层中的压应力会通过堆垛层错释放，减少线缺陷，提高晶体质量，降低反向漏电，但提高GaN层厚度对Ga源材料消耗较大，大大提高了LED的外延成本，优选的，非掺杂GaN层生长厚度为2μm~3μm，不仅节约生产成本，而且GaN材料又具有较高的晶体质量。
步骤S50，在非掺杂GaN层上沉积n型GaN层。
具体的，沉积完非掺杂GaN层后，在MOCVD设备中继续沉积n型GaN层，可选地，n型GaN层生长温度为1050℃~1200℃，压力100 torr ~600 torr，厚度为2μm~3μm，Si掺杂浓度为1E+19 atoms/cm3~5E+19atoms/cm3。优选的，n型GaN层生长温度为1120℃，生长压力100torr，生长厚度为2.5μm，Si掺杂浓度为2.5E+19 atoms/cm3，首先n型GaN层为LED发光提供充足电子，其次n型GaN层的电阻率要比p-GaN上的透明电极的电阻率高，因此足够的Si掺杂，可以有效的降低n型GaN层电阻率，n型GaN层可以有效释放应力，提高发光二极管的发光效率。
步骤S60，在n型GaN层上沉积有源层。
具体的，有源层包括按预设周期交替沉积在n型GaN层上的势阱层和复合势垒层，复合势垒层包括AlGaN势垒层和氧杂质调控势垒层，氧杂质调控势垒层为硼掺氮化物结构，氧杂质调控势垒层中氧杂质的浓度不高于5E+16 atoms/cm3。优选的，势阱层和复合势垒层沉积周期为1-20；优选的，势阱层为InGaN层，InGaN层沉积生长温度为700℃~900℃，沉积的厚度为1 nm ~10 nm，生长的气氛压力为50 torr ~500 torr，InGaN层中In组分为0.01~0.5。复合势垒层沉积生长的温度为800℃~1000℃，生长气氛为N2/H2/NH3成分比例为1:1:1~1:10:20的混合气，沉积生长的气氛压力为50 torr ~500 torr。优选的，复合势垒层沉积厚度为1 nm ~50 nm，其中，沉积AlGaN势垒层和氧杂质调控势垒层的厚度比为1:1~1:20；氧杂质调控势垒层为硼掺氮化物结构，可选地，硼掺氮化物结构由氮化硼、硼镓氮、硼铝镓氮中的一种或者多种组合构成。
具体的，沉积的氧杂质调控势垒层为硼掺氮化物结构，可以有效降低复合势垒层中的Al组分，减少因Al源带入到沉积的外延层中，另外，将氧杂质调控势垒层中氧杂质的浓度控制在5E+16 atoms/cm3以下；复合势垒层中的氧杂质调控势垒层的氧杂质浓度较低，避免氧主要占据氮位，形成浅施主，造成载流子非辐射复合增加。较低的氧杂质浓度可以减少由于氧的电负性较强造成势阱层极化效应，增加电子与空穴的空间波函数分离，提高发光二极管发光效率。进一步地，氧杂质调控势垒层的硼元素的禁带宽度较宽，减少电子溢流至P层GaN层与空穴发生非辐射复合，提高有源层的载流子的发光效率。
步骤S70，在有源层上沉积电子阻挡层。
具体的，电子阻挡层为AlaInbGaN层，电子阻挡层的厚度为10nm ~40nm，生长沉积温度为900℃~1000℃，压力为100 torr ~300torr， Al组分为0.005~0.1，In组分为0.01~0.2。优选的，电子阻挡层的厚度为15 nm，生长沉积温度为965℃，压力为200torr， Al组分浓度沿外延层生长方向由0.01渐变至0.05，In组分为0.01。电子阻挡层既可以有效地限制电子溢流，也可以减少对空穴的阻挡，提升空穴向量子阱的注入效率，减少载流子俄歇复合，提高发光二极管的发光效率。
步骤S80，在电子阻挡层上沉积P型GaN层。
具体的，P型GaN层的主要作用为有源层提供空穴，以使得在有源层中电子与空穴进行辐射复合进行发光。P型GaN层生长温度900~1050℃，厚度10~50nm，生长压力100~600torr，采用Mg进行掺杂，掺杂浓度为1 E+1019~1 E+1021atoms/cm3，Mg掺杂浓度过高会破坏晶体质量，而掺杂浓度过低则会影响空穴浓度。优选的，P型GaN层生长温度985℃，厚度15nm，生长压力200 torr，Mg掺杂浓度为2E+1020atoms/cm3。同时，对于含V 形坑的LED结构来说，P型GaN层较高的生长温度也有利于合并V形坑，得到表面光滑的LED外延片。
实施例1
一种高光效发光二极管，在本实施例中，选用蓝宝石衬底。其中，复合势垒层的厚度为10 nm；AlGaN势垒层和氧杂质调控势垒层的厚度比为1：5；硼掺氮化物结构由氮化硼构成；预设周期为1；势阱层为InGaN层，InGaN层厚度为10nm，In组分为0.01。硼掺氮化物结构中氧杂质的浓度为5E+16 atoms/cm3。复合势垒层沉积生长的温度为800℃。复合势垒层沉积生长过程中的生长气氛为N2/H2/NH3成分比例为1:1:2的混合气。复合势垒层沉积生长的气氛压力为150 torr。
实施例2
本实施例当中的发光二极管与实施例1中的发光二极管的不同之处在于，复合势垒层的厚度为50nm；AlGaN势垒层和氧杂质调控势垒层的厚度比为1:20。硼掺氮化物结构由硼镓氮构成；预设周期为20。
实施例3
本实施例当中的发光二极管与实施例1中的发光二极管的不同之处在于，复合势垒层的厚度为1nm；AlGaN势垒层和氧杂质调控势垒层的厚度比为1:1。硼掺氮化物结构由硼铝镓氮构成；预设周期为10。
实施例4
本实施例当中的发光二极管与实施例1中的发光二极管的不同之处在于，InGaN层厚度为5nm，In组分为0.05；硼掺氮化物结构中氧杂质的浓度为2E+16 atoms/cm3；硼掺氮化物结构由氮化硼与硼镓氮组合而成。
实施例5
本实施例当中的发光二极管与实施例1中的发光二极管的不同之处在于， InGaN层厚度为1nm，In组分为0.03；硼掺氮化物结构中氧杂质的浓度为1E+16 atoms/cm3；硼掺氮化物结构由氮化硼与硼铝镓氮组合而成。
实施例6
本实施例当中的发光二极管与实施例1中的发光二极管的不同之处在于，复合势垒层沉积生长的温度为850℃。复合势垒层沉积生长过程中的生长气氛为N2/H2/NH3成分比例为1:1:1的混合气。复合势垒层沉积生长的气氛压力为50 torr，硼掺氮化物结构由硼镓氮与硼铝镓氮组合而成。
实施例7
本实施例当中的发光二极管与实施例1中的发光二极管的不同之处在于，复合势垒层沉积生长的温度为1000℃。复合势垒层沉积生长过程中的生长气氛为N2/H2/NH3成分比例为1:10:20的混合气。复合势垒层沉积生长的气氛压力为500 torr，硼掺氮化物结构由氮化硼、硼镓氮、硼铝镓氮组合而成。
对照例
本对照例当中的发光二极管与实施例1中的发光二极管的不同之处在于，在本对照例中，有源层的势垒层为10 nm AlGaN势垒层，AlGaN势垒层的氧杂质浓度为1E+17atoms/cm3-1E+18 atoms/cm3。
请参阅表1，所示为上述各个实施例及对照例的部分参数对比及对应透光率的对比结果。
表1
从表1可知，本发明提供的发光二极管外延片，与目前量产的制备的发光二极管外延片相比，光电效率提升0.8%-4.5%。
需要说明的是，上述的实施过程只是为了说明本申请的可实施性，但这并不代表本申请的高光效发光二极管只有上述几种实施流程，相反的，只要能够将本申请的高光效发光二极管实施起来，都可以被纳入本申请的可行实施方案。另外，本发明的实施方式中高光效发光二极管的结构部分与本发明制备高光效发光二极管的方法部分是相对应的，其具体实施细节也是相同的，在此不再赘述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种高光效发光二极管，其特征在于，包括衬底，以及依次沉积在所述衬底上的缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN层、有源层、电子阻挡层和P型GaN层；
其中，所述有源层包括按预设周期交替沉积在所述n型GaN层上的势阱层和复合势垒层，所述复合势垒层包括AlGaN势垒层和氧杂质调控势垒层，所述氧杂质调控势垒层为硼掺氮化物结构，所述氧杂质调控势垒层中氧杂质的浓度不高于5E+16 atoms/cm3。
2.根据权利要求1所述的高光效发光二极管，其特征在于，所述复合势垒层的厚度为1nm ~50 nm。
3.根据权利要求1所述的高光效发光二极管，其特征在于，所述AlGaN势垒层和所述氧杂质调控势垒层的厚度比为1:1~1:20。
4.根据权利要求1所述的高光效发光二极管，其特征在于，所述硼掺氮化物结构由氮化硼、硼镓氮、硼铝镓氮中的一种或者多种组合构成。
5.根据权利要求1所述的高光效发光二极管，其特征在于，所述预设周期为1-20。
6.根据权利要求1所述的高光效发光二极管，其特征在于，所述势阱层为InGaN层，所述InGaN层厚度为1 nm ~10 nm，In组分为0.01~0.5。
7.一种如权利要求1~6任意一项所述的高光效发光二极管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
提供一衬底；
在所述衬底上依次沉积缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN层、有源层、电子阻挡层和P型GaN层；
其中，所述有源层包括按预设周期交替沉积在所述n型GaN层上的势阱层和复合势垒层，所述复合势垒层包括AlGaN势垒层和氧杂质调控势垒层，所述氧杂质调控势垒层为硼掺氮化物结构，所述氧杂质调控势垒层中氧杂质的浓度不高于5E+16 atoms/cm3。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述复合势垒层沉积生长的温度为800℃~1000℃。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述复合势垒层沉积生长过程中的生长气氛为N2/H2/NH3成分比例为1:1:1~1:10:20的混合气。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述复合势垒层沉积生长的气氛压力为50 torr ~500 torr。
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