CN101752480A - 一种氮化镓基led外延片及其生长方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氮化镓基LED外延片及其生长方法，即在氮化镓基LED外延片中引入电容式结构，该电容式结构包括n型电容式结构和p型电容式结构，n型电容式结构为氮化镓基n型层/非掺杂层/氮化镓基n型层结构；p型电容式结构为氮化镓基p型层/非掺杂层/氮化镓基p型层结构；通过在n型和p型氮化镓层中形成电容式外延结构，缓解静电对氮化镓基LED芯片的冲击，提高LED芯片对静电的耐受能力。
Description
技术领域
本发明属于半导体技术领域，涉及一种LED外延片的制备方法，特别是一种含有电容式结构的氮化镓基LED外延片及其生长方法。
技术背景
氮化镓基材料，包括InGaN、GaN、AlGaN合金，为直接带隙半导体，且带隙从1.8-6.2eV连续可调，是生产高亮度蓝、绿光和白光LED的首选材料，广泛应用于全彩大屏幕显示、背光源、信号灯、照明等领域。
GaN基材料大多生长在蓝宝石衬底上，由于GaN基材料与蓝宝石衬底之间的晶格失配度较大，约为13.5％，所以会在外延层中产生大量的位错与缺陷，缺陷的密度高达1×108～1×1010/cm3，且以蓝宝石为衬底的GaN基LED芯片的p型和n型电极处于衬底的同一侧，电流密度分布不均匀。由于蓝宝石衬底为绝缘材料，因摩擦、感应、传导等因素而产生的静电电荷难以从衬底方向释放，当电荷积累到一定程度就会发生静电释放现象(Electro Static Discharge，ESD)。故以蓝宝石为衬底的GaN基LED芯片属于静电敏感器件，其抗静电能力较差。GaN基LED芯片的抗ESD能力在人体模式标准下测量值通常小于±1000V(参考Chang，S.J.等人2003年在Electron Device Letters，IEEE Volume 24，Issue 3发表的Improved ESD protection by combining InGaN-GaN MQW LEDs with GaNSchottky diodes)。有些机构为了提高GaN基LED器件的ESD而引入了较复杂的器件制造方法(江忠永，中国专利公开号CN 1988119A)，提高了器件制造的成本。
静电释放会以极高的强度很迅速地发生，放电电流流经LED的PN结时，产生的焦耳热使芯片PN两极之间局部介质熔融，造成PN结短路或漏电，从而造成LED器件突发性失效或潜在性失效。突发性失效造成LED的永久性失效，即短路。潜在性失效则可使LED的性能参数劣化，例如漏电流加大，一般GaN基LED受到静电损伤后所形成的隐患并无任何方法可治愈，而且因为参数劣化导致恶性循环，最终导致永久性失效。所以必须在外延过程中引入新的结构以抵抗ESD对器件的损伤。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含有电容式结构的氮化镓基LED外延片及其生长方法，通过在LED外延片中形成电容式结构，对瞬间高压静电的冲击起到了分散、缓冲的作用，减小了高压静电的破坏力，从而提高氮化镓基LED器件的抗静电能力。
本发明的技术方案是：在氮化镓基LED外延片中引入电容式结构，该电容式结构包括n型电容式结构和p型电容式结构，n型电容式结构为氮化镓基n型层/非掺杂层/氮化镓基n型层结构；p型电容式结构为氮化镓基p型层/非掺杂层/氮化镓基p型层结构；氮化镓基n型层的电阻很低，而非掺杂层的电阻较高，在电阻较低的掺杂层之间引入高电阻的非掺杂层，形成类似电容的两个导电层中间夹电介质的结构；氮化镓基p型层的电阻较低，而非掺杂层的电阻较高，也形成类似电容的两个导电层中间夹电介质的结构。
所述的非掺杂层为非掺杂氮化镓或者非掺杂铟镓氮；
所述的n型电容式结构位于n型氮化镓层内部或者非掺杂氮化镓层与n型氮化镓层之间或者n型氮化镓层与多量子阱层之间；
所述的p型电容式结构位于p型氮化镓层内部或者p型铝镓氮层和p型氮化镓层之间或者p型氮化镓层和高掺杂氮化镓基电极接触层之间或者p型铝镓氮层和p型氮化镓层之间；
所述的氮化镓基n型层为n型氮化镓或n型铝镓氮，厚度为10～150nm；氮化镓基p型层为p型氮化镓或p型铝镓氮，厚度为2nm到50nm；非掺杂层为非掺杂氮化镓或者非掺杂铟镓氮，厚度为2～300nm。
所述的n型电容式结构中的氮化镓基n型层为n型铝镓氮；所述的p型电容式结构中的氮化镓基p型层为p型铝镓氮；
所述的铝镓氮的结构为AlαGaβN，其中α，β为摩尔系数，0.08≤α≤0.2，0.8≤β≤0.92。
所述的n型电容式结构中的氮化镓基n型层为n型铝镓氮；所述的p型电容式结构中的氮化镓基p型层为p型氮化镓。
所述的n型电容式结构中的氮化镓基n型层为n型氮化镓；所述的p型电容式结构中的氮化镓基p型层为p型铝镓氮。
所述的n型电容式结构和p型电容式结构中的非掺杂层为非掺杂氮化镓或者非掺杂铟镓氮；
所述的铟镓氮结构为InxGayN，其中x，y为摩尔系数，0.06≤x≤0.1，0.9≤y≤0.94。
所述的n型电容式结构位于LED外延片的非掺杂氮化镓层和n型氮化镓层之间；所述的p型电容式结构位于LED外延片的p型铝镓氮层和p型氮化镓层之间。
所述的n型电容式结构位于LED外延片的n型氮化镓层和多量子阱层之间；所述的p型电容式结构位于LED外延片的p型氮化镓层和高掺杂氮化镓基电极接触层之间。
所述的n型电容式结构位于LED外延片的n型氮化镓层和多量子阱层之间；所述的p型电容式结构位于LED外延片的p型铝镓氮层和p型氮化镓层之间。
所述氮化镓基LED的外延片的生长方法是采用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)方法生长，一种优选的外延生长步骤为：在1050℃～1250℃下，在H2环境中高温净化蓝宝石衬底(101)5～10分钟；降温至530～560℃，在衬底(101)上生长20～35nm厚度的低温氮化镓基缓冲层(102)；升温至1100℃～1200℃，在低温氮化镓基缓冲层上生长1～2.5μm厚度的非掺杂氮化镓(103)；920～1200℃，在n型氮化镓上生长氮化镓基n型层/氮化镓基非掺杂层/氮化镓基n型层结构(11)，该结构中氮化镓基n型层和氮化镓基非掺杂层的单层厚度为2～300nm，氮化镓基n型层/氮化镓基非掺杂层/氮化镓基n型层结构可以是一个循环，也可以是多个循环；同样的温度范围下，在氮化镓基n型层/氮化镓基非掺杂层/氮化镓基n型层结构上生长厚度为1.5～3μm的n型氮化镓(107)；降温至740～860℃，在n型氮化镓上生长5～15个周期的InGaN/GaN的多量子阱(12)；升温至960～1080℃，在多量子阱上生长30～120nm厚度的p型铝镓氮(108)；在950～1060℃下，在p型铝镓氮上生长氮化镓基p型层/氮化镓基非掺杂层/氮化镓基p型层结构(13)，氮化镓基p型层和氮化镓基非掺杂层的单层厚度为2～100nm，该结构可以是一个循环，也可以是多个循环；在同样的温度范围下，在氮化镓基p型层/氮化镓基非掺杂层/氮化镓基p型层结构上生长厚度为150～400nm的p型氮化镓(112)；最后在p型氮化镓上生长5～30nm厚度的高掺杂p型氮化镓电极接触层(113)。
这样得到的LED外延片从下到上的结构为：蓝宝石衬底；低温氮化镓缓冲层；非掺杂氮化镓；n型电容式结构；n型氮化镓；多量子阱；p型铝镓氮；p型电容式结构；p型氮化镓；高掺杂p型氮化镓电极接触层。
由n型电容式结构和p型电容式结构中形成了电容式结构，由ESD引起的瞬间高压放电所产生的电荷在电容式结构处被分散，降低了瞬间放电产生的瞬间电流的密度，从而减小了ESD对器件结构的破坏力，提高了器件的抗静电能力。
本发明的金属有机源是三甲基镓(TMGa)、三甲基铟(TMIn)、三乙基镓(TEGa)和三甲基铝(TMAl)，氮源是氨气(NH3)，n型氮化镓的掺杂剂为200ppm的H2携载的硅烷(SiH4)，p型氮化镓的掺杂剂为二茂镁(Cp2Mg)。
外延片按照标准芯片工艺制作成325×300μm2的以ITO为透明电极的芯片。对芯片抗ESD能力的测试参照GJB 548A-1996《微电子器件试验方法和程序》，采用人体模式标准(HBM，Human Body Model)，对325×300μm2的芯片通过反向4000V的ESD后，测试其在8V反向电压下的漏电流，失效标准为0.5AA，统计达到反向漏电流(Ir)符合标准的芯片的良品率。
本发明的优点在于：通过在氮化镓基n型层/氮化镓基非掺杂层/氮化镓基n型层结构和氮化镓基p型层/氮化镓基非掺杂层/氮化镓基p型层结构中形成了电容式结构，有效提高了氮化镓基LED芯片的抗静电能力。按标准芯片工艺制作的325×300μm2的以ITO为透明电极的芯片，其反向4000V的ESD良品率为90％。
附图说明
图1为外延片主要结构示意图。
101：蓝宝石衬底；
102：低温氮化镓基缓冲层；
103：非掺杂氮化镓；
11：n型电容式结构；
107：n型氮化镓；
12：多量子阱；
108：p型铝镓氮；
13：p型电容式结构；
112：p型氮化镓；
113：高掺杂的GaN基电极接触层。
具体实施方式
实施例1：采用MOCVD法生长：
1.将蓝宝石衬底放入反应室中，然后在H2环境中升温至1050℃，稳定10分钟，对衬底进行高温净化。
2.降温至530℃，在蓝宝石衬底上生长20nm厚度的低温氮化镓基缓冲层。
3.升温至1100℃，在低温氮化镓基缓冲层上生长1μm厚度的非掺杂氮化镓。
4.在1100℃，在非掺杂氮化镓上生长2个循环的n型氮化镓/非掺杂氮化镓/n型氮化镓，n型氮化镓厚度为100nm，非掺杂氮化镓厚度为300nm。
5.在1100℃，在步骤4生长的结构上生长1.5μm厚度的n型氮化镓。
6.在N2环境中，在n型氮化镓上生长5个周期的多量子阱层，GaN垒层：厚度为20nm，生长温度为850℃；InGaN阱层：厚度为1.6nm，生长温度为810℃。
7.升温至960℃，在多量子阱上生长30nm厚度的p型Al0.15Ga0.85N层。8.在960℃，在p型Al0.15Ga0.85N层上生长10个循环的p型Al0.15Ga0.85N/非掺杂氮化镓/p型Al0.15Ga0.85N，p型Al0.15Ga0.85N的厚度为4nm；非掺杂氮化镓的厚度为8nm。
9.在940℃，在步骤8生长的结构上再生长150nm厚度的p型氮化镓。
10.在940℃，在p型氮化镓上生长25nm厚度的高掺杂p型氮化镓电极接触层。
11.降温至室温，生长结束。
实施例2：采用MOCVD法生长：
1.将蓝宝石衬底放入反应室中，然后在H2环境中升温至1250℃，稳定5分钟，对衬底进行高温净化。
2.降温至540℃，在蓝宝石衬底上，生长30nm厚度的低温氮化镓基缓冲层。
3.升温至1200℃，在低温氮化镓基缓冲层上生长2μm厚度的非掺杂氮化镓。
4.保持1200℃，在非掺杂氮化镓上生长2μm厚度的n型氮化镓。
5.保持1200℃，在n型氮化镓上生长1个循环的各单层厚度为100nm的n型氮化镓/非掺杂氮化镓/n型氮化镓。
6.在N2环境中，在步骤5生长的结构上生长15个周期的多量子阱层，GaN垒层：厚度为13nm，生长温度为950℃；InGaN阱层：厚度为2nm，生长温度为830℃。
7.升温至1080℃，在多量子阱层上生长120nm厚度的p型Al0.1Ga0.9N层。
8.在1000℃，在p型Al0.1Ga0.9N层上生长200nm厚度的p型氮化镓。
9.在1000℃，在p型氮化镓上生长5个循环的p型GaN/非掺杂氮化镓/p型GaN，p型GaN的厚度为5nm；非掺杂氮化镓的厚度为10nm。
10.在1000℃，在步骤9生长的结构上生长8nm厚度的高掺杂p型氮化镓电极接触层。
11.降温至室温，生长结束。
实施例3：采用MOCVD法，从下到上依次生长：
1.将蓝宝石衬底放入反应室中，然后在H2环境中升温至1150℃，稳定7分钟，对衬底进行高温净化。
2.降温至550℃，在蓝宝石衬底上生长25nm厚度的低温氮化镓基缓冲层。
3.升温至1150℃生长2μm厚度的非掺杂氮化镓。
4.在1180℃生长1μm厚度的n型氮化镓。
5.在1180℃生长2个循环的各单层厚度为80nm的n型氮化镓/非掺杂氮化镓/n型氮化镓。
6.在1180℃再生长1μm厚度的n型氮化镓。
7.在N2环境中生长10个周期的多量子阱层，GaN垒层：厚度为15nm，生长温度为850℃；InGaN阱层：厚度为1.8nm，生长温度为820℃。
8.升温至1040℃生长100nm厚度的p-Al0.08Ga0.92N层。
9.在1000℃生长100nm厚度的p型氮化镓。
10.在1000℃生长3个循环的p-GaN/非掺杂氮化镓/p-GaN，p-GaN的厚度为10nm；非掺杂氮化镓的厚度为20nm。
11.在1000℃再生长100nm厚度的p型氮化镓。
12.在1000℃生长15nm厚度的高掺杂p型氮化镓电极接触层。
13.降温至室温，生长结束。
实施例4：采用MOCVD法，从下到上依次生长：
1.将蓝宝石衬底放入反应室中，然后在H2环境中升温至1150℃，稳定7分钟，对衬底进行高温净化。
2.降温至550℃生长25nm厚度的低温氮化镓基缓冲层。
3.升温至1150℃生长2μm厚度的非掺杂氮化镓。
4.在1180℃生长1μm厚度的n型氮化镓。
5.在1180℃生长1个循环的n-Al0.2Ga0.8N/非掺杂氮化镓/n型氮化镓，n-Al0.22Ga0.8N厚度为100nm，非掺杂氮化镓厚度为20nm，n型氮化镓厚度为100nm。
6.在1180℃再生长1μm厚度的n型氮化镓。
7.在N2环境中生长10个周期的多量子阱层，GaN垒层：厚度为15nm，生长温度为850℃；InGaN阱层：厚度为1.8nm，生长温度为820℃。
8.升温至1040℃生长100nm厚度的p-Al0.08Ga0.92N层。
9.在1000℃生长1OOnm厚度的p型氮化镓。
10.在1000℃生长3个循环的p-GaN/非掺杂氮化镓/p-GaN，p-GaN的厚度为10nm；非掺杂氮化镓的厚度为20nm。
11.在1000℃再生长100nm厚度的p型氮化镓。
12.在1000℃生长20nm厚度的高掺杂p型氮化镓电极接触层。
13.降温至室温，生长结束。
实施例5：采用MOCVD法，从下到上依次生长：
除步骤5以外，其它步骤如具体实施方式4所述，
步骤5即在1150℃生长10个循环的n-Al0.15Ga0.85N/非掺杂氮化镓/n-Al0.15Ga0.85N，n-Al0.15Ga0.85N厚度为15，非掺杂氮化镓厚度为10nm。
实施例6：采用MOCVD法，从下到上依次生长：
除步骤5以外，其它步骤如具体实施方式4所述，
步骤5即在1150℃生长20个循环的n-Al0.1Ga0.9N/非掺杂氮化镓/n-Al0.1Ga0.9N，n-Al0.1Ga0.9N厚度为10，非掺杂氮化镓厚度为10nm。
实施例7：采用MOCVD法，从下到上依次生长：
除步骤5以外，其它步骤如具体实施方式4所述，
步骤5即在1180℃生长2个循环的n-Al0.15Ga0.85N/非掺杂氮化镓/n-Al0.15Ga0.85N，n-Al0.15Ga0.85N厚度为200nm，非掺杂氮化镓厚度为80nm。
实施例8：采用MOCVD法，从下到上依次生长：
除步骤8以外，其它步骤如具体实施方式1所述，
步骤8即在1000℃生长20个循环的p-Al0.08Ga0.92N/非掺杂氮化镓/p-Al0.08Ga0.92N，p-Al0.08Ga0.92N的厚度为2nm；非掺杂氮化镓的厚度为10nm。
实施例9：采用MOCVD法，从下到上依次生长：
除步骤8以外，其它步骤如具体实施方式1所述，
步骤8即在1060℃生长8个循环的p-Al0.2Ga0.8N/非掺杂氮化镓/p-Al0.2Ga0.8N，p-Al0.2Ga0.8N的厚度为10nm；非掺杂氮化镓的厚度为20nm。
实施例10：采用MOCVD法，从下到上依次生长：
除步骤9以外，其它步骤如具体实施方式2所述，
步骤9即在1020℃生长1个循环的p-GaN/非掺杂氮化镓/p-GaN，p-GaN的厚度为50nm；非掺杂氮化镓的厚度为100nm。
实施例11：采用MOCVD法，从下到上依次生长：
除步骤9以外，其它步骤如具体实施方式2所述，
步骤9即在980℃生长10个循环的p-GaN/非掺杂氮化镓/p-GaN，p-GaN的厚度为20nm；非掺杂氮化镓的厚度为20nm。
实施例12：采用MOCVD法，从下到上依次生长：
除步骤10以外，其它步骤如具体实施方式4所述，
步骤10即在1000℃生长5个循环的p-Al0.2Ga0.8N/非掺杂氮化镓/p-Al0.2Ga0.8N，p-Al0.2Ga0.8N的厚度为15nm；非掺杂氮化镓的厚度为15nm。
实施例13：采用MOCVD法，从下到上依次生长：
1.将蓝宝石衬底放入反应室中，然后在H2环境中升温至1220℃，稳定5分钟，对衬底进行高温净化。
2.降温至540℃生长20nm厚度的低温氮化镓基缓冲层。
3.升温至1200℃生长2μm厚度的非掺杂氮化镓。
4.在1200℃生长2μm厚度的n型氮化镓。
5.在950℃生长4个循环的n型氮化镓/非掺杂In0.1Ga0.9N/n型氮化镓，n型氮化镓厚度为20nm，非掺杂In0.1Ga0.9N厚度为4nm。
6.在N2环境中生长15个周期的多量子阱层，GaN垒层：厚度为13nm，生长温度为950℃；InGaN阱层：厚度为2nm，生长温度为830℃。
7.升温至1080℃生长120nm厚度的p-Al0.1Ga0.9N层。
8.在1000℃生长200nm厚度的p型氮化镓。
9.在1000℃生长5个循环的p-GaN/非掺杂氮化镓/p-GaN，p-GaN的厚度为5nm；非掺杂氮化镓的厚度为10nm。
10.在1000℃生长8nm厚度的高掺杂p型氮化镓电极接触层。
11.降温至室温，生长结束。
实施例14：采用MOCVD法，从下到上依次生长：
1.将蓝宝石衬底放入反应室中，然后在H2环境中升温至1220℃，稳定5分钟，对衬底进行高温净化。
2.降温至540℃生长20nm厚度的低温氮化镓基缓冲层。
3.升温至1200℃生长2μm厚度的非掺杂氮化镓。
4.在1200℃生长2μm厚度的n型氮化镓。
5.在980℃生长6个循环的n型氮化镓/非掺杂In0.06Ga0.94N/n型氮化镓，n型氮化镓厚度为10nm，非掺杂In0.1Ga0.9N厚度为2nm。
6.在N3环境中生长15个周期的多量子阱层，GaN垒层：厚度为13nm，生长温度为950℃；InGaN阱层：厚度为2nm，生长温度为830℃。
7.升温至1080℃生长120nm厚度的p-Al0.1Ga0.9N层。
8.在1000℃生长20个循环的p-Al0.08Ga0.92N/非掺杂氮化镓/p-Al0.08Ga0.92N，p-Al0.08Ga0.92N的厚度为2nm；非掺杂氮化镓的厚度为10nm
9.在1000℃生长200nm厚度的p型氮化镓。
10.在1000℃生长8nm厚度的高掺杂p型氮化镓电极接触层。
11.降温至室温，生长结束。
实施例15：采用MOCVD法，从下到上依次生长：
1.将蓝宝石衬底放入反应室中，然后在H2环境中升温至1220℃，稳定5分钟，对衬底进行高温净化。
2.降温至540℃生长20nm厚度的低温氮化镓基缓冲层。
3.升温至1200℃生长2μm厚度的非掺杂氮化镓。
4.在1200℃生长2μm厚度的n型氮化镓。
5.在920℃生长1个循环的n型氮化镓/非掺杂In0.12Ga0.88N/n型氮化镓，n型氮化镓厚度为30nm，非掺杂In0.1Ga0.9N厚度为5nm。
6.在N2环境中生长15个周期的多量子阱层，GaN垒层：厚度为13nm，生长温度为950℃；InGaN阱层：厚度为2nm，生长温度为830℃。
7.升温至1080℃生长120nm厚度的p-Al0.1Ga0.9N层。
8.在980℃生长2个循环的p-GaN/非掺杂In0.06Ga0.94N/p-GaN，p-GaN的厚度为30nm；非掺杂In0.06Ga0.94N的厚度为3nm。
9.在1000℃生长200nm厚度的p型氮化镓。
10.在1000℃生长8nm厚度的高掺杂p型氮化镓电极接触层。
11.降温至室温，生长结束。
实施例16：采用MOCVD法，从下到上依次生长：
1.将蓝宝石衬底放入反应室中，然后在H2环境中升温至1220℃，稳定5分钟，对衬底进行高温净化。
2.降温至540℃生长20nm厚度的低温氮化镓基缓冲层。
3.升温至1200℃生长2μm厚度的非掺杂氮化镓。
4.在1200℃生长2个循环的各单层厚度为150nm的n型氮化镓/非掺杂氮化镓/n型氮化镓。
5.在1200℃生长2μm厚度的n型氮化镓。
6.在N2环境中生长15个周期的多量子阱层，GaN垒层：厚度为13nm，生长温度为950℃；InGaN阱层：厚度为2nm，生长温度为830℃。
7.升温至1080℃生长120nm厚度的p-Al0.1Ga0.9N层。
8.在950℃生长4个循环的p-GaN/非掺杂In0.1Ga0.9N/p-GaN，p-GaN的厚度为10nm；非掺杂In0.1Ga0.9N的厚度为2nm。
9.在1000℃生长200nm厚度的p型氮化镓。
10.在1000℃生长8nm厚度的高掺杂p型氮化镓电极接触层。
11.降温至室温，生长结束。
Claims (9)
1.一种氮化镓基LED外延片，其结构自下而上依次为蓝宝石衬底、低温氮化镓缓冲层、非掺杂氮化镓层、n型氮化镓层、多量子阱层、p型铝镓氮层、p型氮化镓层和高掺杂p型氮化镓电极接触层，其特征在于该氮化镓基LED外延片含有电容式结构，所述的电容式结构包括1～20个循环的n型电容式结构和1～20个循环的p型电容式结构；
所述的n型电容式结构为氮化镓基n型层/非掺杂层/氮化镓基n型层结构；
所述的p型电容式结构为氮化镓基p型层/非掺杂层/氮化镓基p型层结构；
所述的非掺杂层为非掺杂氮化镓或者非掺杂铟镓氮；
所述的n型电容式结构位于n型氮化镓层内部或者非掺杂氮化镓层与n型氮化镓层之间或者n型氮化镓层与多量子阱层之间；
所述的p型电容式结构位于p型氮化镓层内部或者p型铝镓氮层和p型氮化镓层之间或者p型氮化镓层和高掺杂氮化镓基电极接触层之间或者p型铝镓氮层和p型氮化镓层之间；
所述的氮化镓基n型层为n型氮化镓或n型铝镓氮，厚度为10～150nm；氮化镓基p型层为p型氮化镓或p型铝镓氮，厚度为2nm到50nm；非掺杂层为非掺杂氮化镓或者非掺杂铟镓氮，厚度为2～300nm。
2.根据权利要求1所述的一种氮化镓基LED外延片，其特征在于所述的n型电容式结构中的氮化镓基n型层为n型铝镓氮；所述的p型电容式结构中的氮化镓基p型层为p型铝镓氮；
所述的铝镓氮的结构为AlαGaβN，其中α，β为摩尔系数，0.08≤α≤0.2，0.8≤β≤0.92。
3.根据权利要求1所述的一种氮化镓基LED外延片，其特征在于所述的n型电容式结构中的氮化镓基n型层为n型铝镓氮；所述的p型电容式结构中的氮化镓基p型层为p型氮化镓。
4.根据权利要求1所述的一种氮化镓基LED外延片，其特征在于所述的n型电容式结构中的氮化镓基n型层为n型氮化镓；所述的p型电容式结构中的氮化镓基p型层为p型铝镓氮。
5.根据权利要求1所述的一种氮化镓基LED外延片，其特征在于所述的n型电容式结构和p型电容式结构中的非掺杂层为非掺杂氮化镓或者非掺杂铟镓氮；
所述的铟镓氮结构为InxGayN，其中x，y为摩尔系数，0.06≤x≤0.1，0.9≤y≤0.94。
6.根据权利要求1所述的一种氮化镓基LED外延片，其特征在于所述的n型电容式结构位于LED外延片的非掺杂氮化镓层和n型氮化镓层之间；所述的p型电容式结构位于LED外延片的p型铝镓氮层和p型氮化镓层之间。
7.根据权利要求1所述的一种氮化镓基LED外延片，其特征在于所述的n型电容式结构位于LED外延片的n型氮化镓层和多量子阱层之间；所述的p型电容式结构位于LED外延片的p型氮化镓层和高掺杂氮化镓基电极接触层之间。
8.根据权利要求1所述的一种氮化镓基LED外延片，其特征在于所述的n型电容式结构位于LED外延片的n型氮化镓层和多量子阱层之间；所述的p型电容式结构位于LED外延片的p型铝镓氮层和p型氮化镓层之间。
9.根据权利要求1所述一种氮化镓基LED外延片的生长方法，采用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)方法，在蓝宝石衬底上依次生长低温氮化镓缓冲层、非掺杂氮化镓层、n型氮化镓层、多量子阱层、p型铝镓氮层、p型氮化镓层和高掺杂的GaN基电极接触层，其特征在于，在920～1200℃的温度下，在非掺杂氮化镓层与n型氮化镓层之间、n型氮化镓层内部或者n型氮化镓层与多量子阱层之间生长1到20个循环的n型电容式结构；在950～1060℃的温度下，在p型铝镓氮层与p型氮化镓层之间、p型氮化镓层内部或者p型氮化镓层与高掺杂氮化镓基电极接触层之间生长1到20个循环的p型电容式结构。
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