【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体光电器件领域，尤其涉及一种发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管。
技术介绍
1、发光二极管是照明领域的巨大革新，其应用在人们生活的各个方面。但目前led等仍然存在着随着输入电流的增大，器件的内量子效率（internal quantum efficiency，iqe）衰减（efficiency droop）的问题。一般认为，导致efficiency droop的主要原因是漏电子。具体的由于传统的gan量子垒层与algan型电子阻挡层之间存在了晶格失配，会引起极化形成正电荷，从而降低了algan电子阻挡层的势垒，使得电子泄露。针对上述问题，一种方法是提高电子阻挡层的势垒，但这会降低空穴注入多量子阱层的效率，降低发光效率。另一种常见的方法是在多量子阱层的最后一个势垒层中引入p型掺杂的ingan层，以减少漏电子。但p型掺杂元素mg会扩散进入多量子阱层中的其他量子阱层，使得晶格质量降低，在电流密度比较低时，发光效率不高。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种发光二极管外延片及其制备方法，其可提升发光二极管在不同发光电流下的发光效率。
2、为了解决上述问题，本专利技术公开了一种发光二极管外延片，其包括衬底，依次层叠于所述衬底上的n型半导体层、多量子阱层、电子阻挡层、p型半导体层和p型接触层；
3、其中，所述多量子阱层包括依次层叠于所述n型半导体层上的第一多量子阱层、末阱层和末垒层，所述第一多量子阱层为量子阱层和量子垒层交替
4、所述电子阻挡层为p型alscn层，其al组分占比≥0.85；
5、所述p型半导体层包括依次层叠于所述电子阻挡层上的第一p型gan层、p型bgan层和第二p型gan层。
6、作为上述技术方案的改进，所述末阱层为ingan层，其in组分占比为0.15~0.45，厚度为4nm~7nm；
7、所述ygan层中y组分占比为0.05~0.18，其厚度为3nm~6nm；
8、所述gan层的厚度为5nm~10nm。
9、作为上述技术方案的改进，所述量子阱层为inxga1-xn层，x为0.15~0.45，所述量子阱层的厚度为3nm~5nm；
10、所述量子垒层为gan层，其厚度为8nm~15nm；
11、所述第一多量子阱层的周期数为5~15。
12、作为上述技术方案的改进，所述ygan层中y组分占比≤0.15，所述量子阱层的厚度小于所述末阱层的厚度。
13、作为上述技术方案的改进，所述p型alscn层中al组分占比为0.88~0.95，p型掺杂浓度为5×1017cm-3~7×1018cm-3，其厚度为20nm~50nm。
14、作为上述技术方案的改进，所述第一p型gan层的厚度为50nm~200nm，p型掺杂浓度为1×1019cm-3~2×1020cm-3；
15、所述p型bgan层中b组分占比为0.05~0.2，p型掺杂浓度为1×1017cm-3~7×1018cm-3，厚度为10nm~30nm；
16、所述第二p型gan层的厚度为50nm~150nm，其p型掺杂浓度为1×1020cm-3~9×1020cm-3。
17、相应的，本专利技术还公开了一种发光二极管外延片的制备方法，用于制备上述的发光二极管外延片，其包括：
18、提供衬底，在所述衬底上依次生长n型半导体层、多量子阱层、电子阻挡层、p型半导体层和p型接触层；
19、其中，所述多量子阱层包括依次层叠于所述n型半导体层上的第一多量子阱层、末阱层和末垒层，所述第一多量子阱层为量子阱层和量子垒层交替层叠形成的周期性结构；所述末垒层包括依次层叠的ygan层和gan层；所述ygan层中y组分占比≤0.2；
20、所述电子阻挡层为p型alscn层，其al组分占比≥0.85；
21、所述p型半导体层包括依次层叠于所述电子阻挡层上的第一p型gan层、p型bgan层和第二p型gan层。
22、作为上述技术方案的改进，所述量子阱层、末阱层的生长温度为740℃~820℃，生长压力为100torr~300torr；
23、所述量子垒层、末垒层的生长温度为820℃~930℃，生长压力为100torr~300torr。
24、作为上述技术方案的改进，所述p型alscn层的生长温度为950℃~1100℃，生长压力为100torr~500torr；
25、所述p型半导体层的生长温度为900℃~1000℃，生长压力为100torr~500torr。
26、相应的，本专利技术还公开了一种发光二极管，其包括上述的发光二极管外延片。
27、实施本专利技术，具有如下有益效果：
28、1. 本专利技术的发光二极管外延片中，以ygan层和gan层作为末垒层，由于两者之间存在一定的晶格失配，会在界面处产生一定的负电荷，导致gan层的势垒上弯，消耗电子，从而降低了电子逃逸概率；ygan中的y属于过渡区元素，极化效应更强，引入的负电荷更多，消耗电子的作用更强，因此也无需掺入mg，有效防止了mg扩散进入量子阱层导致的量子阱层晶体质量下降，在小电流密度下发光效率下降的问题。此外，通过控制ygan层中y的占比≤0.2，可防止末垒层的势垒过低而造成的电子逃逸问题，防止发光效率下降。进一步的，本专利技术引入了p型alscn层作为电子阻挡层，并控制其al组分占比≥0.85，这种p型alscn层的势垒高，可有效阻挡电子，且其与gan层的晶格失配程度很低，弱化了极化电场，增强了对电子的有效阻挡。更进一步的，本专利技术的p型半导体层采用了依次层叠的第一p型gan层、p型bgan层和第二p型gan层，这种p型半导体层和电子阻挡层所形成的异质结会有效地加速空穴，提升空穴注入多量子阱层的效率。从而使得发光二极管在不同电流下具有较高的发光效率，弱化了efficiency droop效应。
29、2. 本专利技术的发光二极管外延片中，控制末垒层中的ygan层中y组分占比≤0.15，这种ygan层与末阱层、末垒层中gan层的晶格失配相对较小，对末阱层的压应变较小，故使得末阱层可采用较大的厚度，从而使得末阱层中载流子浓度降低，减少了俄歇复合，弱化了efficiency droop效应。
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1.一种发光二极管外延片，其特征在于，包括衬底，依次层叠于所述衬底上的N型半导体层、多量子阱层、电子阻挡层、P型半导体层和P型接触层；
2.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述末阱层为InGaN层，其In组分占比为0.15~0.45，厚度为4nm~7nm；
3.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述量子阱层为InxGa1-xN层，x为0.15~0.45，所述量子阱层的厚度为3nm~5nm；
4.如权利要求1~3任一项所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述YGaN层中Y组分占比≤0.15，所述量子阱层的厚度小于所述末阱层的厚度。
5.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述P型AlScN层中Al组分占比为0.88~0.95，P型掺杂浓度为5×1017cm-3~7×1018cm-3，其厚度为20nm~50nm。
6.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第一P型GaN层的厚度为50nm~200nm，P型掺杂浓度为1×1019cm-3~2×1020cm-3；
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