【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、gan材料因其具有击穿电压高、介电常数小等特点，被广泛应用于高压电力电子器件、发光二极管以及激光器等方面，成为了研究的热点。在gan基发光二极管的外延制造过程中，考虑成本以及技术的成熟度等因素，常采用碳化硅、硅或者蓝宝石等异质衬底进行外延生长，然而由于异质衬底与gan材料之间存在较大的晶格失配和热失配，导致缺陷密度的提升和位错的产生，严重的甚至会造成外延片表面的粗化以及产生裂纹等现象。此外，底层缺陷延伸进入有源区，也会形成多个非辐射复合中心，造成发光二极管光效的降低。
2、为了解决支撑衬底与gan外延层之间较大的晶格失配问题，业界普遍采用pvd(物理气相沉积)的方法在衬底上镀一层aln缓冲层，然后再在缓冲层上依次沉积各外延层。由于pvd镀膜所得的aln缓冲层过于致密，不利于本征gan层的三维生长；并且，aln缓冲层也会承受较大应力无法释放，使得外延片粗化或者产生裂纹；此外，虽然aln缓冲层可以一定程度缓解衬底与gan材料的晶格失配，但是仍然会有较多的位错、缺陷产生，这些缺陷不仅会影响外延层的晶体质量，向上延伸之后会影响有源区的发光效率，并且降低发光二极管的抗静电能力。
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的发光效率，提高抗静电能力。
2、本专利技术还要解决的技术问题在于，提供一种发光二
3、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，包括衬底和依次设于所述衬底上的复合过渡层、本征gan层、u型gan层、n型gan层、应力释放层、多量子阱层、电子阻挡层和p型gan层，所述复合过渡层为周期性结构，周期数为1～4，每个周期均包括依次层叠的inxal1-xn层、mg掺inn层、inyga1-yn层和gan层；
4、其中，x＜0.1，y＜0.2，x＜y；
5、所述inxal1-xn层的生长温度≥800℃；
6、所述mg掺inn层中mg的掺杂浓度＜5×1017cm-3；
7、所述mg掺inn层的厚度＜1nm；
8、所述gan层的生长温度≤850℃。
9、作为上述技术方案的改进，x为0～0.05，y为0.05～0.15。
10、作为上述技术方案的改进，所述inxal1-xn层的生长温度为800℃～850℃。
11、作为上述技术方案的改进，所述mg掺inn层中mg的掺杂浓度为1.2×1017cm-3～3.5×1017cm-3。
12、作为上述技术方案的改进，所述mg掺inn层的厚度为0.1nm～0.5nm。
13、作为上述技术方案的改进，所述gan层的生长温度为800℃～850℃。
14、作为上述技术方案的改进，所述inxal1-xn层的厚度为10nm～20nm，所述inyga1-yn层的厚度为8nm～15nm，所述gan层的厚度为10nm～20nm。
15、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：
16、提供衬底，在所述衬底上依次生长复合过渡层、本征gan层、u型gan层、n型gan层、应力释放层、多量子阱层、电子阻挡层和p型gan层，所述复合过渡层为周期性结构，周期数为1～4，每个周期均包括依次层叠的inxal1-xn层、mg掺inn层、inyga1-yn层和gan层；
17、其中，x＜0.1，y＜0.2，x＜y；
18、所述inxal1-xn层的生长温度≥800℃；
19、所述mg掺inn层中mg的掺杂浓度＜5×1017cm-3；
20、所述mg掺inn层的厚度＜1nm；
21、所述gan层的生长温度≤850℃。
22、作为上述技术方案的改进，所述inxal1-xn层的生长压力为100torr～200torr；
23、所述mg掺inn层的生长温度为700℃～750℃，生长压力为100torr～200torr；
24、所述inyga1-yn层的生长温度为750℃～800℃，生长压力为100torr～200torr；
25、所述gan层的生长压力为100torr～200torr。
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，复合过渡层为周期性结构，每个周期均包括依次层叠的inxal1-xn层、mg掺inn层、inyga1-yn层和gan层；其中，inxal1-xn层起高温缓冲层的作用，缓解衬底与gan材料之间的失配应力，并且高势垒可阻挡衬底的缺陷向上延伸，降低缺陷密度，提高晶格质量，提高二极管发光效率；mg掺inn层厚度较薄，形成类二维结构，并且掺杂少量的mg，提供更多的悬挂键，减小inxal1-xn层与inyga1-yn层之间的失配应力；x＜0.1，y＜0.2，x＜y，使得inyga1-yn层与inxal1-xn层之间的应力差可部分抵消inxal1-xn层与衬底之间的应力，同时初步释放应力，提升外延片的表面平整度，提高抗静电能力；gan层生长温度较低，起到缺陷修复的作用，修补、填充inxal1-xn层、mg掺inn层和inyga1-yn层的生长缺陷，提高复合过渡层的晶体质量，同时为本征gan层的三维生长提供基础。
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1.一种发光二极管外延片，其特征在于，包括衬底和依次设于所述衬底上的复合过渡层、本征GaN层、U型GaN层、N型GaN层、应力释放层、多量子阱层、电子阻挡层和P型GaN层，所述复合过渡层为周期性结构，周期数为1～4，每个周期均包括依次层叠的InxAl1-xN层、Mg掺InN层、InyGa1-yN层和GaN层；
2.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，x为0～0.05，y为0.05～0.15。
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InxAl1-xN层的生长温度为800℃～850℃。
4.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述Mg掺InN层中Mg的掺杂浓度为1.2×1017cm-3～3.5×1017cm-3。
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Mg掺InN层的厚度为0.1nm～0.5nm。
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GaN层的生长温度为800℃～850℃。
7.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述In
8.一种发光二极管外延片的制备方法，用于制备如权利要求1～7任一项所述的发光二极管外延片，其特征在于，包括：
9.如权利要求8所述的发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述InxAl1-xN层的生长压力为100torr～200torr；
10.一种发光二极管，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的发光二极管外延片。
...【技术特征摘要】
1.一种发光二极管外延片，其特征在于，包括衬底和依次设于所述衬底上的复合过渡层、本征gan层、u型gan层、n型gan层、应力释放层、多量子阱层、电子阻挡层和p型gan层，所述复合过渡层为周期性结构，周期数为1～4，每个周期均包括依次层叠的inxal1-xn层、mg掺inn层、inyga1-yn层和gan层；
2.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，x为0～0.05，y为0.05～0.15。
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inxal1-xn层的生长温度为800℃～850℃。
4.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述mg掺inn层中mg的掺杂浓度为1.2×1017cm-3～3.5×1017cm-3。
5.如权利要求1所述的发光二极管外延片...
【专利技术属性】
技术研发人员：印从飞，张彩霞，刘春杨，胡加辉，金从龙，
申请(专利权)人：江西兆驰半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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