CN105529382B - 一种红黄光的发光二极管外延片及芯片的制备方法 - Google Patents

一种红黄光的发光二极管外延片及芯片的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种红黄光的发光二极管外延片及芯片的制备方法，属于半导体技术领域。所述发光二极管外延片包括P型衬底、以及依次层叠在P型衬底上的P型缓冲层、P型牺牲层、P型欧姆接触层、P型高掺杂层、P型电流扩展层、P型限制层、多量子阱层、N型限制层、N型电流扩展层、N型高掺杂层，P型衬底为GaAs衬底，P型缓冲层为GaAs层，P型牺牲层为GaInP层，P型欧姆接触层为GaAs层。本发明通过在P型衬底上依次层叠P型缓冲层、P型牺牲层、P型欧姆接触层等，只需要一次外延层转移即可得到P面朝上的红黄光LED芯片，实现与垂直结构的蓝绿光LED芯片的集成，产品良率高、生产成本低。

Description

一种红黄光的发光二极管外延片及芯片的制备方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种红黄光的发光二极管外延片及芯片的制备方法。
背景技术
红黄光的高亮度AlGaInP系的发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)具有体积小、寿命长、功耗低等优点，在白色光源、全色显示、交通信号灯和城市亮化工程等领域具有广阔的应用前景。
AlGaInP LED外延片自下而上包括N型衬底、N型缓冲层、N型牺牲层、N型欧姆接触层、N型电流扩展层、N型限制层、多量子阱层、P型限制层、P型过渡层、P型电流扩展层、P型欧姆接触层，N型衬底为GaAs衬底，P型电流扩展层和P型欧姆接触层为GaP层。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
GaAs衬底会吸收外延片发出的光，因此通常会将P型欧姆接触层粘合到Si或蓝宝石基板上，并去除GaAs衬底，即进行外延层(包括N型缓冲层、N型牺牲层、N型欧姆接触层、N型电流扩展层、N型限制层、多量子阱层、P型限制层、P型过渡层、P型电流扩展层、P型欧姆接触层)转移，由此外延片得到的芯片N面朝上，与垂直结构的蓝绿光LED芯片不匹配。如果集成红黄光的LED芯片与蓝绿光的LED芯片，则需要将N面朝上的红黄光LED芯片进行外延层二次转移，实现P面朝上，但二次转移外延层会降低产品良率和提高生产成本。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种红黄光的发光二极管外延片及芯片的制备方法。所述技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供了一种红黄光的发光二极管外延片，所述发光二极管外延片包括P型衬底、以及依次层叠在所述P型衬底上的P型缓冲层、P型牺牲层、P型欧姆接触层、P型高掺杂层、P型电流扩展层、P型限制层、多量子阱层、N型限制层、N型电流扩展层、N型高掺杂层，所述P型衬底为GaAs衬底，所述P型缓冲层为GaAs层，所述P型牺牲层为GaInP层，所述P型欧姆接触层为GaAs层，所述P型高掺杂层和所述P型电流扩展层为AlGaAs层，所述N型电流扩展层和所述N型高掺杂层为AlGaInP层；
所述P型欧姆接触层的掺杂杂质为碳元素，所述P型欧姆接触层的掺杂浓度为5*1018～9*1018cm-3，所述P型欧姆接触层的厚度为80～100nm；所述P型高掺杂层的掺杂杂质为碳元素，所述P型高掺杂层的掺杂浓度为1019～5*1019cm-3，所述P型高掺杂层的厚度为100～150nm；所述P型电流扩展层的掺杂杂质为镁元素，所述P型电流扩展层的掺杂浓度为2*1018～8*1018cm-3，所述P型电流扩展层的厚度为900～1200nm。
可选地，所述AlGaAs层为AlxGa1-xAs层，0.45≤x≤0.65。
可选地，所述AlGaInP层为(AlyGa1-y)0.5In0.5P层，0.5≤y≤0.8。
可选地，所述P型衬底的掺杂杂质为锌元素，所述P型衬底的掺杂浓度为1018～2*1018cm-3，所述P型衬底的厚度为340～360μm。
可选地，所述P型缓冲层的掺杂杂质为镁元素，所述P型缓冲层的掺杂浓度为6*1017～2*1018cm-3，所述P型缓冲层的厚度为150～250nm。
可选地，所述P型牺牲层的掺杂杂质为镁元素，所述P型牺牲层的掺杂浓度为1018～2*1018cm-3，所述P型牺牲层的厚度为180～250nm。
可选地，所述N型高掺杂层的掺杂杂质为硅元素，所述N型高掺杂层的掺杂浓度为4*1018～8*1018cm-3，所述N型高掺杂层的厚度为100～150nm；所述N型电流扩展层的掺杂杂质为硅元素，所述N型电流扩展层的掺杂浓度为1.2*1018～2*1018cm-3，所述N型电流扩展层的厚度为0.9～1.5μm。
另一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的制备方法，所述发光二极管芯片由上述发光二极管外延片制备而成，所述制备方法包括：
在P型衬底上依次生长P型缓冲层、P型牺牲层、P型欧姆接触层、P型高掺杂层、P型电流扩展层、P型限制层、多量子阱层、N型限制层、N型电流扩展层、N型高掺杂层，所述P型衬底为GaAs衬底，所述P型缓冲层为GaAs层，所述P型牺牲层为GaInP层，所述P型欧姆接触层为GaAs层，所述P型高掺杂层和所述P型电流扩展层为AlGaAs层，所述N型电流扩展层和所述N型高掺杂层为AlGaInP层；
在所述N型高掺杂层上制作全方位反光镜层；
将所述全方位反光镜层粘合到基板上；
去除所述P型牺牲层、所述P型缓冲层、所述P型衬底；
分别在所述基板和所述P型欧姆接触层上形成电极；
其中，所述P型欧姆接触层的掺杂杂质为碳元素，所述P型欧姆接触层的掺杂浓度为5*1018～9*1018cm-3，所述P型欧姆接触层的厚度为80～100nm；所述P型高掺杂层的掺杂杂质为碳元素，所述P型高掺杂层的掺杂浓度为1019～5*1019cm-3，所述P型高掺杂层的厚度为100～150nm；所述P型电流扩展层的掺杂杂质为镁元素，所述P型电流扩展层的掺杂浓度为2*1018～8*1018cm-3，所述P型电流扩展层的厚度为900～1200nm。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过在P型衬底上依次层叠P型缓冲层、P型牺牲层、P型欧姆接触层、P型高掺杂层、P型电流扩展层、P型限制层、多量子阱层、N型限制层、N型电流扩展层、N型高掺杂层，P型衬底为GaAs衬底，P型欧姆接触层为GaAs层，避免了GaP欧姆接触层与GaAs衬底之间的不匹配，工艺容易控制和实现，而且只需要一次外延层转移即可得到P面朝上的红黄光LED芯片，实现与垂直结构的蓝绿光LED芯片的集成，产品良率高、生产成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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是本发明实施例一提供的一种倒装结构的发光二极管外延片的结构示意图；
图2是本发明实施例二提供的一种发光二极管芯片的制备方法的流程图；
图3a-图3e是本发明实施例二提供的发光二极管芯片制备过程中的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本发明实施例提供了一种红黄光的发光二极管外延片，参见图1，该发光二极管外延片包括P型衬底1、以及依次层叠在P型衬底1上的P型缓冲层2、P型牺牲层3、P型欧姆接触层4、P型高掺杂层5、P型电流扩展层6、P型限制层7、多量子阱层8、N型限制层9、N型电流扩展层10、N型高掺杂层11。
在本实施例中，P型衬底1为GaAs衬底，P型缓冲层2为GaAs层，P型牺牲层3为GaInP层，P型欧姆接触层4为GaAs层，P型高掺杂层5和P型电流扩展层6为AlGaAs层，P型限制层7为AlInP层，多量子阱层8由量子阱层和量子垒层交替生长形成(量子阱层和量子垒层分别为Al组分不同的AlGaInP层)，N型限制层9为AlInP层，N型电流扩展层10和N型高掺杂层11为AlGaInP层。
具体地，GaAs衬底可以为2或4寸的100面偏向《111》A+5°GaAs衬底。
优选地，AlGaAs层可以为AlxGa1-xAs层，0.45≤x≤0.65。当x＜0.45时，AlxGa1-xAs为直接带隙，会吸收量子阱发出的光；当x＞0.65时，AlxGa1-xAs层掺杂困难，会造成正向电压高。
优选地，AlGaInP层可以为(AlyGa1-y)0.5In0.5P层，0.5≤y≤0.8。当y＜0.5时，(AlyGa1-y)0.5In0.5P层会吸收量子阱发出的光；当y＞0.8时，电流扩展受到限制。
优选地，y＝0.6。
可选地，P型衬底1的掺杂杂质可以为锌元素，P型衬底1的掺杂浓度可以为1018～2*1018cm-3，P型衬底1的厚度可以为340～360μm。当P型衬底1的掺杂浓度小于1018cm-3时，电压偏高；当P型衬底1的掺杂浓度大于2*1018cm-3时，晶格质量差，结晶质量不好。当P型衬底1的厚度小于340μm时，容易碎片；当P型衬底1的厚度大于360μm时，增加生产成本。
优选地，P型衬底1的掺杂浓度可以为1.2*1018cm-3。
可选地，P型缓冲层2的掺杂杂质可以为镁元素或锌元素，还可以选择原子相对质量接近或略大的掺杂源代替，P型缓冲层2的掺杂浓度可以为6*1017～2*1018cm-3，与GaAs衬底相同或相近，P型缓冲层2的厚度可以为150～250nm。当P型缓冲层的厚度小于150nm时，无法掩盖P型衬底1的缺陷；当P型缓冲层的厚度大于250nm时，造成浪费。
优选地，P型缓冲层2的掺杂浓度可以为1018cm-3。
可选地，P型牺牲层3的掺杂杂质可以为镁元素或锌元素，还可以选择原子相对质量接近或略大的掺杂源代替，P型牺牲层3的掺杂浓度可以为1018～2*1018cm-3，P型牺牲层3的厚度可以为180～250nm。当P型牺牲层3的掺杂浓度为1018～2*1018cm-3时，既不会影响电压，也不会对芯片造成影响。当P型牺牲层3的厚度小于180nm时，由于各个位置的生长速率不同，有可能造成没有全覆盖；当P型牺牲层3的厚度大于250nm时，去除时会造成浪费。
优选地，P型牺牲层3的掺杂浓度可以为1.2*1018cm-3。
可选地，P型欧姆接触层4的掺杂杂质可以为碳元素，以实现较高的掺杂浓度和适应较低的生长温度，P型欧姆接触层4的掺杂浓度可以为5*1018～9*1018cm-3，P型欧姆接触层4的厚度可以为80～100nm。当P型欧姆接触层4的掺杂浓度小于5*1018时，电压偏高；当P型欧姆接触层4的掺杂浓度大于9*1018cm-3时，向上生长外延层时晶格质量差。当P型欧姆接触层4的厚度小于80nm时，电压难控制；当P型欧姆接触层4的厚度大于100nm时，影响亮度。
优选地，P型欧姆接触层4的厚度可以为90nm。
可选地，P型高掺杂层5的掺杂杂质可以为碳元素，以实现较高的掺杂浓度和适应较低的生长温度，P型高掺杂层5的掺杂浓度可以为1019～5*1019cm-3，P型高掺杂层5的厚度可以为100～150nm。当P型高掺杂层5的掺杂浓度小于1019时，电压偏高；当P型高掺杂层5的掺杂浓度大于5*1019cm-3时，晶格质量差、向上生长外延层质量差。当P型高掺杂层5的厚度小于100nm时，电压难以控制；当P型高掺杂层5的厚度大于150nm时，会影响晶格生长，发生弛豫现象，造成雾片。
优选地，P型高掺杂层5的掺杂浓度可以为3*1019cm-3。
可选地，P型电流扩展层6的掺杂杂质可以为镁元素，P型电流扩展层6的掺杂浓度可以为2*1018～8*1018cm-3，P型电流扩展层6的厚度可以为900～1200nm。当P型电流扩展层6的掺杂浓度小于2*1018时，影响电压；当P型电流扩展层6的掺杂浓度大于8*1018cm-3时，晶格质量差，影响发光亮度。当P型电流扩展层6的厚度小于900nm时，影响电流扩展；当P型电流扩展层6的厚度大于1200nm时，只是在增加生产成本。
可选地，P型限制层7的掺杂杂质可以为镁元素，P型限制层7的掺杂浓度可以为7*1017～1018cm-3，P型限制层7的厚度可以为300～500nm。
可选地，量子阱层的厚度可以为4～6nm，量子垒层的厚度可以为6～8nm。
可选地，N型限制层9的掺杂杂质可以为硅元素，N型限制层9的掺杂浓度可以为7*1017～2*1018cm-3，N型限制层9的厚度可以为300～500nm。
可选地，N型电流扩展层10的掺杂杂质可以为硅元素，N型电流扩展层10的掺杂浓度可以为1.2*1018～2*1018cm-3，N型电流扩展层10的厚度可以为0.9～1.5μm。当N型电流扩展层10的掺杂浓度小于1.2*1018时，电压偏高；当N型电流扩展层10的掺杂浓度大于2*1018时，生长的晶格质量差，影响亮度。当N型电流扩展层10的厚度小于0.9μm时，影响电流扩展；当N型电流扩展层10的厚度大于1.5μm时，光子在来回反射中消耗太多，造成亮度偏低。
优选地，N型电流扩展层10的厚度可以为1.2μm。
可选地，N型高掺杂层11的掺杂杂质可以为硅元素，N型高掺杂层11的掺杂浓度可以为4*1018～8*1018cm-3，N型高掺杂层11的厚度可以为100～150nm。当N型高掺杂层11的掺杂浓度小于4*1018cm-3时，欧姆接触不好，造成电压异常；当N型高掺杂层11的掺杂浓度大于8*1018cm-3时，掺杂难以实现。当N型高掺杂层11的厚度小于100nm时，电压难控制；当N型高掺杂层11的厚度大于150nm时，会影响亮度。
优选地，N型高掺杂层11的厚度可以为120nm。
本发明实施例通过在P型衬底上依次层叠P型缓冲层、P型牺牲层、P型欧姆接触层、P型高掺杂层、P型电流扩展层、P型限制层、多量子阱层、N型限制层、N型电流扩展层、N型高掺杂层，P型衬底为GaAs衬底，P型欧姆接触层为GaAs层，避免了GaP欧姆接触层与GaAs衬底之间的不匹配，工艺容易控制和实现，而且只需要一次外延层转移即可得到P面朝上的红黄光LED芯片，实现与垂直结构的蓝绿光LED芯片的集成，产品良率高、生产成本低。另外，由于得到的红黄光LED芯片P面朝上，因此N型电流扩展层的厚度较薄(从2.8～3.2μm减少到0.9～1.5μm)，减少了生长时间(从93～107min减少到30～50min)，提高了生产效率(生长时间缩短50min以上)。
实施例二
本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的制备方法，该发光二极管芯片由实施例一提供的发光二极管外延片制备而成，参见图2，该制备方法包括：
步骤201：在P型衬底上依次生长P型缓冲层、P型牺牲层、P型欧姆接触层、P型高掺杂层、P型电流扩展层、P型限制层、多量子阱层、N型限制层、N型电流扩展层、N型高掺杂层。
图3a为执行步骤201后的发光二极管芯片的结构示意图。其中，1为P型衬底，2为P型缓冲层、3为P型牺牲层、4为P型欧姆接触层、5为P型高掺杂层、6为P型电流扩展层、7为P型限制层、8为多量子阱层、9为N型限制层、10为N型电流扩展层、11为N型高掺杂层。
在本实施例中，P型衬底为GaAs衬底，P型缓冲层为GaAs层，P型牺牲层为GaInP层，P型欧姆接触层为GaAs层，P型高掺杂层和P型电流扩展层为AlGaAs层，P型限制层为AlInP层，多量子阱层为交替形成的量子阱层和量子垒层，N型限制层为AlInP层，N型电流扩展层和N型高掺杂层为AlGaInP层。
具体地，GaAs衬底可以为2或4寸的100面偏向《111》A+5°GaAs衬底。
优选地，AlGaAs层可以为AlxGa1-xAs层，0.45≤x≤0.65。
优选地，AlGaInP层可以为(AlyGa1-y)0.5In0.5P层，0.5≤y≤0.8。
具体地，P型缓冲层的生长条件可以为：生长温度为640～660℃，TMGa(三甲基镓)流量为80～100sccm，AsH3(砷化氢)流量为400～450sccm，掺杂杂质为镁元素，掺杂浓度为6*1017～2*1018cm-3，厚度为150～250nm。
P型牺牲层的生长条件可以为：生长温度为640～660℃，TMGa流量为35～50sccm，TMIn(三甲基铟)流量为800～850sccm，PH3(磷化氢)流量为900～1100sccm，掺杂杂质为镁元素，掺杂浓度为1018～2*1018cm-3，厚度为180～250nm。
P型欧姆接触层的生长条件可以为：生长温度为640～660℃，TMGa流量为80～100sccm，AsH3流量为400～450sccm，掺杂杂质为碳元素，掺杂浓度为5*1018～9*1018cm-3，厚度为80～100nm。
P型高掺杂层的生长条件可以为：生长温度为640～660℃，TMGa流量为80～100sccm，TMAl(三甲基铝)流量为180～240sccm，AsH3流量为400～450sccm，掺杂杂质为碳元素，掺杂浓度为1019～5*1019cm-3，厚度为100～150nm。
P型电流扩展层的生长条件可以为：生长温度为640～660℃，TMGa流量为80～100sccm，TMAl(三甲基铝)流量为180～240sccm，AsH3流量为400～450sccm，掺杂杂质为镁元素，掺杂浓度为2*1018～8*1018cm-3，厚度为900～1200nm。
P型限制层的生长条件可以为：生长温度为660～680℃，TMAl流量为100～120sccm，TMIn流量为800～850sccm，PH3流量为900～1100sccm，掺杂杂质为镁元素，掺杂浓度为7*1017～1018cm-3，厚度为300～500nm。
量子阱层的生长条件可以为：生长温度为660～680℃，TMGa流量为35～45sccm，TMAl流量为20～30sccm，TMIn流量为800～850sccm，PH3流量为900～1100sccm，厚度为4～6nm。
量子垒层的生长条件可以为：生长温度为660～680℃，TMGa流量为15～20sccm，TMAl流量为70～80sccm，TMIn流量为800～850sccm，PH3流量为900～1100sccm，厚度为6～8nm。
N型限制层的生长条件可以为：生长温度为660～680℃，TMAl流量为100～120sccm，TMIn流量为800～850sccm，PH3流量为900～1100sccm，掺杂杂质为硅元素，掺杂浓度为7*1017～2*1018cm-3，厚度为300～500nm。
N型电流扩展层的生长条件可以为：生长温度为660～680℃，TMGa流量为15～30sccm，TMAl流量为45～80sccm，TMIn流量为800～850sccm，PH3流量为900～1100sccm，掺杂杂质为硅元素，掺杂浓度为1.2*1018～2*1018cm-3，厚度为0.9～1.5μm。
N型高掺杂层的生长条件可以为：生长温度为660～680℃，TMGa流量为15～30sccm，TMAl流量为45～80sccm，TMIn流量为800～850sccm，PH3流量为900～1100sccm，掺杂杂质为硅元素，掺杂浓度为4*1018～8*1018cm-3，厚度为100～150nm。
步骤202：在N型高掺杂层上制作全方位反光镜层(Omni-Directional Reflector，简称ODR)。
图3b为执行步骤202后的发光二极管芯片的结构示意图。其中，1为P型衬底，2为P型缓冲层、3为P型牺牲层、4为P型欧姆接触层、5为P型高掺杂层、6为P型电流扩展层、7为P型限制层、8为多量子阱层、9为N型限制层、10为N型电流扩展层、11为N型高掺杂层，12为全方位反光镜层。
步骤203：将全方位反光镜层粘合到基板上。
图3c为执行步骤203后的发光二极管芯片的结构示意图。其中，1为P型衬底，2为P型缓冲层、3为P型牺牲层、4为P型欧姆接触层、5为P型高掺杂层、6为P型电流扩展层、7为P型限制层、8为多量子阱层、9为N型限制层、10为N型电流扩展层、11为N型高掺杂层，12为全方位反光镜层，13为基板。
具体地，该步骤203可以包括：
采用金属键合工艺将全方位反光镜层粘合到基板上。
由于外延层非常薄，将外延片键合到基板上，基板可以对外延片起固定和支撑作用。同时，由于Si、蓝宝石等材料的基板的导热系数高于GaAs衬底的导热系数，有利于解决大功率AlGaInP LED的散热问题。另外，Si、蓝宝石等材料作为基板相比于GaAs衬底，对量子阱发出的光无吸收。将AlGaInP LED外延层键合到基板，可以有效提高AlGaInP LED的外量子效率。
步骤204：去除P型牺牲层、P型缓冲层、P型衬底。
图3d为执行步骤204后的发光二极管芯片的结构示意图。其中，4为P型欧姆接触层、5为P型高掺杂层、6为P型电流扩展层、7为P型限制层、8为多量子阱层、9为N型限制层、10为N型电流扩展层、11为N型高掺杂层，12为全方位反光镜层，13为基板。
具体地，该步骤204可以包括：
采用湿法腐蚀工艺去除P型牺牲层、P型缓冲层、P型衬底。
在实际应用中，可以利用选择性腐蚀液依次去掉P型衬底、P型缓冲层、P型牺牲层，其中，选择性腐蚀液可以为双氧水和盐酸。
步骤205：分别在基板和P型欧姆接触层上形成电极。
图3e为执行步骤205后的发光二极管芯片的结构示意图。其中，4为P型欧姆接触层、5为P型高掺杂层、6为P型电流扩展层、7为P型限制层、8为多量子阱层、9为N型限制层、10为N型电流扩展层、11为N型高掺杂层，12为全方位反光镜层，13为基板，14为电极。
具体地，该步骤205可以包括：
采用蒸镀技术分别在基板和P型欧姆接触层上形成电极。
本发明实施例通过在P型衬底上依次层叠P型缓冲层、P型牺牲层、P型欧姆接触层、P型高掺杂层、P型电流扩展层、P型限制层、多量子阱层、N型限制层、N型电流扩展层、N型高掺杂层，P型衬底为GaAs衬底，P型欧姆接触层为GaAs层，避免了GaP欧姆接触层与GaAs衬底之间的不匹配，工艺容易控制和实现，而且只需要一次外延层转移即可得到P面朝上的红黄光LED芯片，实现与垂直结构的蓝绿光LED芯片的集成，产品良率高、生产成本低。另外，由于得到的红黄光LED芯片P面朝上，因此N型电流扩展层的厚度较薄(从2.8～3.2μm减少到0.9～1.5μm)，减少了生长时间(从93～107min减少到30～50min)，提高了生产效率(生长时间缩短50min以上)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种红黄光的发光二极管外延片，其特征在于，所述发光二极管外延片包括P型衬底、以及依次层叠在所述P型衬底上的P型缓冲层、P型牺牲层、P型欧姆接触层、P型高掺杂层、P型电流扩展层、P型限制层、多量子阱层、N型限制层、N型电流扩展层、N型高掺杂层，所述P型衬底为GaAs衬底，所述P型缓冲层为GaAs层，所述P型牺牲层为GaInP层，所述P型欧姆接触层为GaAs层，所述P型高掺杂层和所述P型电流扩展层为AlGaAs层，所述N型电流扩展层和所述N型高掺杂层为AlGaInP层；
所述P型欧姆接触层的掺杂杂质为碳元素，所述P型欧姆接触层的掺杂浓度为5*1018～9*1018cm-3，所述P型欧姆接触层的厚度为80～100nm；所述P型高掺杂层的掺杂杂质为碳元素，所述P型高掺杂层的掺杂浓度为1019～5*1019cm-3，所述P型高掺杂层的厚度为100～150nm；所述P型电流扩展层的掺杂杂质为镁元素，所述P型电流扩展层的掺杂浓度为2*1018～8*1018cm-3，所述P型电流扩展层的厚度为900～1200nm。
2.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述AlGaAs层为AlxGa1-xAs层，0.45≤x≤0.65。
3.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述AlGaInP层为(AlyGa1-y)0.5In0.5P层，0.5≤y≤0.8。
4.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述P型衬底的掺杂杂质为锌元素，所述P型衬底的掺杂浓度为1018～2*1018cm-3，所述P型衬底的厚度为340～360μm。
5.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述P型缓冲层的掺杂杂质为镁元素，所述P型缓冲层的掺杂浓度为6*1017～2*1018cm-3，所述P型缓冲层的厚度为150～250nm。
6.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述P型牺牲层的掺杂杂质为镁元素，所述P型牺牲层的掺杂浓度为1018～2*1018cm-3，所述P型牺牲层的厚度为180～250nm。
7.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述N型高掺杂层的掺杂杂质为硅元素，所述N型高掺杂层的掺杂浓度为4*1018～8*1018cm-3，所述N型高掺杂层的厚度为100～150nm；所述N型电流扩展层的掺杂杂质为硅元素，所述N型电流扩展层的掺杂浓度为1.2*1018～2*1018cm-3，所述N型电流扩展层的厚度为0.9～1.5μm。
8.一种发光二极管芯片的制备方法，所述发光二极管芯片由权利要求1-7任一项所述的发光二极管外延片制备而成，其特征在于，所述制备方法包括：
在P型衬底上依次生长P型缓冲层、P型牺牲层、P型欧姆接触层、P型高掺杂层、P型电流扩展层、P型限制层、多量子阱层、N型限制层、N型电流扩展层、N型高掺杂层，所述P型衬底为GaAs衬底，所述P型缓冲层为GaAs层，所述P型牺牲层为GaInP层，所述P型欧姆接触层为GaAs层，所述P型高掺杂层和所述P型电流扩展层为AlGaAs层，所述N型电流扩展层和所述N型高掺杂层为AlGaInP层；
在所述N型高掺杂层上制作全方位反光镜层；
将所述全方位反光镜层粘合到基板上；
去除所述P型牺牲层、所述P型缓冲层、所述P型衬底；
分别在所述基板和所述P型欧姆接触层上形成电极；
其中，所述P型欧姆接触层的掺杂杂质为碳元素，所述P型欧姆接触层的掺杂浓度为5*1018～9*1018cm-3，所述P型欧姆接触层的厚度为80～100nm；所述P型高掺杂层的掺杂杂质为碳元素，所述P型高掺杂层的掺杂浓度为1019～5*1019cm-3，所述P型高掺杂层的厚度为100～150nm；所述P型电流扩展层的掺杂杂质为镁元素，所述P型电流扩展层的掺杂浓度为2*1018～8*1018cm-3，所述P型电流扩展层的厚度为900～1200nm。
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