CN105742429A - 紫外GaN基LED外延结构及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种紫外GaN基LED外延结构及其制造方法，LED外延结构依次包括：衬底；低温缓冲层；高温u?GaN层；高温n?GaN层；低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层；高温p?AlGaN电子阻挡层；高温p?GaN层。本发明通过设计紫外GaN基LED外延结构中的量子阱发光层结构，降低了材料中自发和压电极化效应的影响，能够提升紫外LED器件的内部量子效率。
Description
技术领域
本发明涉及LED技术领域，尤其涉及一种紫外GaN基LED外延结构及其制造方法。
背景技术
发光二极管（Light-Emitting Diode，LED）是一种能发光的半导体电子元件。这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。而用途也由初时作为指示灯、显示板等；随着技术的不断进步，发光二极管已被广泛的应用于显示器、电视机采光装饰和照明。
紫外发光二极管(UV Light Emitting Diode，UV-LED)是一种能够直接将电能转化为紫外光线的固态的半导体器件。随着技术的发展，紫外发光二极管在生物医疗、防伪鉴定、净化(水、空气等) 领域、计算机数据存储和军事等方面有着广阔的市场应用前景。除此之外，紫外LED也越来越受到照明市场的关注。因为通过紫外LED 激发三基色荧光粉，可获得普通照明的白光。目前市售的白光LED 大多是通过蓝色LED激发黄光的荧光粉获得，其中红色光成份较弱。
紫外LED同蓝绿光LED类似，可采用III族氮化物制备，然而紫外LED的结构设计和制备的难度更高。III族氮化物中，金属元素Al、Ga 、In与非金属元素N 的电负性差异较大，当材料处于平衡状态，即外加电场为0时，III族氮化物材料中也稳定存在较大的自发极化电场。紫外LED中需要AlGaN材料具有较高Al组分，由于Al和N的电负性差异比Ga和N的电负性差异更大，紫外LED结构中的自发极化电场的影响会更大。
紫外LED的发光效率除了受自发极化电场的影响，内部的压电电场也是其发光效率降低的重要原因。压电电场是指因结晶构造变形造成的压电极化而产生的电场。通常情况下，紫外LED的量子阱发光层是AlxInyGa1-x-yN为势阱层和AlzGa1-zN为势垒层堆叠而成。因为势阱层和势垒层的材料和组分不同，二者之间存在较大的晶格失配，导致量子阱发光层中存在较大的压电电场。压电电场使注入发光层的电子与空穴分离，降低电子与空穴在量子阱中的辐射复合概率。内部量子效率因此而降低，从而导致外部量子效率降低。
此外对于紫外LED，需要在势垒层中掺入较高的Al组分。然而过高的Al组分使得极化电场更为严重，能带弯曲更为厉害，导致部分电子可越过量子垒，逃逸到p层，因这部分电子没有与空穴有效复合，导致发光效率下降。
有鉴于此，为了解决上述技术问题，有必要提供一种紫外GaN基LED外延结构及其制造方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种紫外GaN基LED外延结构及其制造方法，本发明通过设计紫外GaN基LED外延结构中的量子阱发光层结构，降低了材料中自发和压电极化效应的影响，能够提升紫外LED器件的内部量子效率。
为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：
一种紫外GaN基LED外延结构，所述LED外延结构依次包括：
衬底；
位于所述衬底上的低温缓冲层；
位于所述低温缓冲层上的高温u-GaN层；
位于所述高温u-GaN层上的高温n-GaN层；
位于所述高温n-GaN层上的低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层，所述低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层包括层叠设置的低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层和低温AlzGa1-zN量子垒层，每个周期中，所述低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层中Al组分x为固定值，In组分y为固定值，低温AlzGa1-zN量子垒层中Al组分z为非固定值，Al组分z沿外延生长方向全部或部分逐渐增大，且低温AlzGa1-zN量子垒层中的Al组分不低于低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层中的Al组分x，所述低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层的发光波长为365~400nm；
位于所述低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层上的高温p-AlGaN电子阻挡层；
位于所述高温p-AlGaN电子阻挡层上的高温p-GaN层。
作为本发明的进一步改进，所述低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层包括5~15个周期层叠设置的低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层和低温AlzGa1-zN量子垒层。
作为本发明的进一步改进，所述低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层中的Al组分x取值范围为0≤x<0.5，In组分y取值范围为0≤y<0.1。
作为本发明的进一步改进，所述低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层的厚度为1~10 nm。
作为本发明的进一步改进，所述低温AlzGa1-zN量子垒层中Al组分z沿外延生长方向从z1逐渐增大至z2，且低温AlzGa1-zN量子垒层中的Al组分最小值z1不低于低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层中的Al组分x。
作为本发明的进一步改进，所述低温AlzGa1-zN量子垒层包括第一低温AlzGa1-zN量子垒层和位于第一低温AlzGa1-zN量子垒层上的第二低温AlzGa1-zN量子垒层，所述第一低温AlzGa1-zN量子垒层中Al组分z沿外延生长方向从z1逐渐增大至z2，且第一低温AlzGa1-zN量子垒层中的Al组分最小值z1不低于低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层中的Al组分x，第二低温AlzGa1-zN量子垒层中Al组分z不低于第一低温AlzGa1-zN量子垒层中的Al组分最大值z2。
作为本发明的进一步改进，所述低温AlzGa1-zN量子垒层的厚度为3~20 nm。
作为本发明的进一步改进，所述低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层中的低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层和/或低温AlzGa1-zN量子垒层为n型掺杂或非掺杂。
相应地，一种紫外GaN基LED外延结构的制造方法，所述方法包括以下步骤：
S1、将衬底放置在MOCVD反应室中的载盘上，在1080~1100℃下高温处理5~10分钟；
S2、在500~550℃、200~500Torr条件下，外延生长10~30nm的低温缓冲层；
S3、在1040~1100℃、100~300Torr条件下，生长2~4um的高温u-GaN层；
S4、在1040~1070℃、100~200Torr条件下，生长2~4um的高温n-GaN层，掺杂浓度为5E18~1E19；
S5、在750~900℃、200~300Torr条件下，依次生长3~20nm、Al组分逐渐增大的低温AlzGa1-zN量子垒层和1~10 nm、Al组分为固定值、In组分为固定值的低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层，重复生长5~15个周期，形成低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层；
S6、在800~1000℃、100~400Torr条件下，生长30~60nm的高温p-AlGaN电子阻挡层；
S7、在800~1000℃、100~400Torr条件下，生长30~50nm的高温p-GaN层。
相应地，一种紫外GaN基LED外延结构的制造方法，所述方法包括以下步骤：
S1、将衬底放置在MOCVD反应室中的载盘上，在1080~1100℃下高温处理5~10分钟；
S2、在500~550℃、200~500Torr条件下，外延生长10~30nm的低温缓冲层；
S3、在1040~1100℃、100~300Torr条件下，生长2~4um的高温u-GaN层；
S4、在1040~1070℃、100~200Torr条件下，生长2~4um的高温n-GaN层，掺杂浓度为5E18~1E19；
S5、在750~900℃、200~300Torr条件下，依次生长3~20nm、Al组分逐渐增大的第一低温AlzGa1-zN量子垒层、3~20nm、Al组分恒定的第二低温AlzGa1-zN量子垒层和1~10 nm、Al组分为固定值、In组分为固定值的低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层，其中，第二低温AlzGa1-zN量子垒层中的Al组分不低于第一低温AlzGa1-zN量子垒层中的Al组分，重复生长5~15个周期，形成低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层；
S6、在800~1000℃、100~400Torr条件下，生长30~60nm的高温p-AlGaN电子阻挡层；
S7、在800~1000℃、100~400Torr条件下，生长30~50nm的高温p-GaN层。
与现有技术相比，本发明通过设计Al组分渐变的量子垒层，使得低Al组分的量子垒层平缓过渡到高Al组分的量子垒层，实现强度渐变的极化电场，增大了电子和空穴在空间上的复合概率，提升了紫外LED器件的内部量子效率；
此外，Al组分渐变的量子垒层还可以削弱因采用高Al组分的量子垒层导致的能带弯曲，降低电子逃逸的概率，进一步提升紫外LED器件的发光效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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中记载的一些实施例，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为本发明中紫外GaN基LED外延结构的结构示意图；
图2为本发明实施例一中低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层的结构示意图；
图3为本发明实施例二中低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
参图1所示，本发明公开了一种紫外GaN基LED外延结构，从下向上依次包括：衬底10、低温缓冲层20、高温u-GaN层30、高温n-GaN层40、低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层50、高温p-AlGaN电子阻挡层60、及高温p-GaN层70。通过设计Al组分渐变的量子垒层，使得低Al组分的量子阱层平缓过渡到高Al组分的量子垒层，实现强度渐变的极化电场，增大电子和空穴在空间上的复合概率。此外，Al组分渐变的量子垒层还可以削弱因采用高Al组分的量子垒层导致的能带弯曲，降低电子逃逸的概率，进一步提升发光效率。
应当理解的是，本发明中各外延层所定义的“高温”或“低温”分别对应不同外延层生长工艺中的不同温度，不同外延层中的“高温”或“低温”对应的范围不同。
具体地，以下对LED外延结构的各外延层进行具体说明。
衬底10，优选地，该衬底为图形化蓝宝石衬底，当然，衬底也可以为平片蓝宝石衬底、或其他材料的平片或图形化衬底。
低温缓冲层20（500~550℃、200~500Torr条件下生长），低温缓冲层20为低温GaN层或低温AlGaN层等，该层厚度为10~30nm。
高温u-GaN层30（1040~1100℃、100~300Torr条件下生长），该层厚度为2~4um。
高温n-GaN层40（1040~1070℃、100~200Torr条件下生长），该层厚度为2~4um，掺杂浓度为5E18~1E19。
低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层50（750~900℃、200~300Torr条件下生长），低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层包括层叠设置的低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层和低温AlzGa1-zN量子垒层，每个周期中，低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层中Al组分x为固定值，In组分y为固定值，低温AlzGa1-zN量子垒层中Al组分z为非固定值，Al组分z沿外延生长方向全部或部分逐渐增大，且低温AlzGa1-zN量子垒层中的Al组分不低于低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层中的Al组分x，低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层的发光波长为365~400nm。
高温p-AlGaN电子阻挡层60（800~1000℃、100~400Torr条件下生长），该层厚度为30~60nm。
高温p-GaN层70（800~1000℃、100~400Torr条件下生长），该层厚度为30~50nm。
相应地，一种紫外GaN基LED外延结构的制造方法，具体包括以下步骤：
S1、将衬底放置在MOCVD反应室中的载盘上，在1080~1100℃下高温处理5~10分钟；
S2、在500~550℃、200~500Torr条件下，外延生长10~30nm的低温缓冲层；
S3、在1040~1100℃、100~300Torr条件下，生长2~4um的高温u-GaN层；
S4、在1040~1070℃、100~200Torr条件下，生长2~4um的高温n-GaN层，掺杂浓度为5E18~1E19；
S5、在750~900℃、200~300Torr条件下，依次生长3~20nm、Al组分逐渐增大的低温AlzGa1-zN量子垒层和1~10 nm、Al组分为固定值、In组分为固定值的低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层，重复生长5~15个周期，形成低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层。其中，低温AlzGa1-zN量子垒层为一层Al组分逐渐增大的低温AlzGa1-zN量子垒层、或一层Al组分逐渐增大的第一低温AlzGa1-zN量子垒层与一层恒定高Al组分的第二低温AlzGa1-zN量子垒层的组合；
S6、在800~1000℃、100~400Torr条件下，生长30~60nm的高温p-AlGaN电子阻挡层；
S7、在800~1000℃、100~400Torr条件下，生长30~50nm的高温p-GaN层。
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例一：
本实施例中的紫外GaN基LED外延结构从下向上依次包括：
衬底，该衬底为图形化蓝宝石衬底或平片蓝宝石衬底。
低温缓冲层（540℃、300Torr条件下生长），低温缓冲层为低温GaN层，该层厚度为30nm。
高温u-GaN层（1080℃、200Torr条件下生长），该层厚度为3um。
高温n-GaN层（1060℃、200Torr条件下生长），该层厚度为3um，掺杂浓度为8E18。
低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层（800℃、250Torr条件下生长），该层为n掺杂，掺杂浓度为2E17。参图2所示，低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层包括10个周期层叠设置的5nm厚度的低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层52和5nm厚度的低温AlzGa1-zN量子垒层51。
本实施例的每个周期中，低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层52中Al组分x为固定值0，In组分y为固定值0.02，低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层的发光波长为395 nm；低温AlzGa1-zN量子垒层51中Al组分z为非固定值，Al组分z沿外延生长方向全部或部分逐渐增大（从0逐渐增大至0.2）。
高温p-AlGaN电子阻挡层（850℃、200Torr条件下生长），该层厚度为50nm。
高温p-GaN层（850℃、200Torr条件下生长），该层厚度为40nm。
相应地，本实施例紫外GaN基LED外延结构的制造方法，具体包括以下步骤：
S1、将衬底放置在MOCVD反应室中的载盘上，并在1080~1100℃下对衬底进行高温处理5~10分钟；
S2、在540℃、300Torr条件下，外延生长30nm的低温缓冲层；
S3、在1080℃、200Torr条件下，生长3um的高温u-GaN层；
S4、在1060℃、200Torr条件下，生长3um的高温n-GaN层，掺杂浓度为8E18；
S5、在800℃、250Torr条件下，生长5nm的低温AlzGa1-zN量子垒层和5nm的低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层，重复生长10个周期，并进行n掺杂，掺杂浓度为2E17形成低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层；
其中，每个周期中低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层52中Al组分x为固定值0，In组分y为固定值0.02，低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层的发光波长为395 nm；每个周期中低温AlzGa1-zN量子垒层51中Al组分z为非固定值，Al组分z沿外延生长方向全部或部分逐渐增大（从0逐渐增大至0.2）；
S6、在850℃、200Torr条件下，生长50nm的高温p-AlGaN电子阻挡层；
S7、在900℃、200Torr条件下，生长40nm的高温p-GaN层。
实施例二：
本实施例中的紫外GaN基LED外延结构从下向上依次包括：
衬底，该衬底为图形化蓝宝石衬底或平片蓝宝石衬底。
低温缓冲层（540℃、300Torr条件下生长），低温缓冲层为低温GaN层，该层厚度为30nm。
高温u-GaN层（1080℃、200Torr条件下生长），该层厚度为3um。
高温n-GaN层（1060℃、200Torr条件下生长），该层厚度为3um，掺杂浓度为8E18。
低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层（800℃、250Torr条件下生长），该层为n掺杂，掺杂浓度为2E17。参图3所示，低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层包括10个周期层叠设置的5nm厚度的低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层52、5nm厚度的第一低温AlzGa1-zN量子垒层511和5nm厚度的第二低温AlzGa1-zN量子垒层512。
本实施例的每个周期中，低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层52中Al组分x为固定值0，In组分y为固定值0.02，低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层的发光波长为395 nm；第一低温AlzGa1-zN量子垒层511中Al组分z为非固定值，Al组分z沿外延生长方向全部或部分逐渐增大（从0逐渐增大至0.2），第二低温AlzGa1-zN量子垒层512中Al组分z为固定值0.2，Al组分z沿外延生长方向保持不变。
高温p-AlGaN电子阻挡层（850℃、200Torr条件下生长），该层厚度为50nm。
高温p-GaN层（850℃、200Torr条件下生长），该层厚度为40nm。
相应地，本实施例紫外GaN基LED外延结构的制造方法，具体包括以下步骤：
S1、将衬底放置在MOCVD反应室中的载盘上，并在1080~1100℃下对衬底进行高温处理5~10分钟；
S2、在540℃、300Torr条件下，外延生长30nm的低温缓冲层；
S3、在1080℃、200Torr条件下，生长3um的高温u-GaN层；
S4、在1060℃、200Torr条件下，生长3um的高温n-GaN层，掺杂浓度为8E18；
S5、在800℃、250Torr条件下，生长5nm的第一低温AlzGa1-zN量子垒层、5nm的第二低温AlzGa1-zN量子垒层和5nm的低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层，重复生长10个周期，并进行n掺杂，掺杂浓度为2E17形成低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层；
其中，每个周期中，低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层52中Al组分x为固定值0，In组分y为固定值0.02，低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层的发光波长为395 nm；第一低温AlzGa1-zN量子垒层511中Al组分z为非固定值，Al组分z沿外延生长方向全部或部分逐渐增大（从0逐渐增大至0.2），第二低温AlzGa1-zN量子垒层512中Al组分z为固定值0.2，Al组分z沿外延生长方向保持不变；
S6、在850℃、200Torr条件下，生长50nm的高温p-AlGaN电子阻挡层；
S7、在900℃、200Torr条件下，生长40nm的高温p-GaN层。
实施例一与实施例二相比，仅有低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层的结构和组分不同，其余外延层的结构和厚度等完全相同。
由以上技术方案可以看出，本发明通过设计Al组分渐变的量子垒层，使得低Al组分的量子垒层平缓过渡到高Al组分的量子垒层，实现强度渐变的极化电场，增大了电子和空穴在空间上的复合概率，提升了紫外LED器件的内部量子效率；
此外，Al组分渐变的量子垒层还可以削弱因采用高Al组分的量子垒层导致的能带弯曲，降低电子逃逸的概率，进一步提升紫外LED器件的发光效率。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种紫外GaN基LED外延结构，其特征在于，所述LED外延结构依次包括：
衬底；
位于所述衬底上的低温缓冲层；
位于所述低温缓冲层上的高温u-GaN层；
位于所述高温u-GaN层上的高温n-GaN层；
位于所述高温n-GaN层上的低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层，所述低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层包括层叠设置的低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层和低温AlzGa1-zN量子垒层，每个周期中，所述低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层中Al组分x为固定值，In组分y为固定值，低温AlzGa1-zN量子垒层中Al组分z为非固定值，Al组分z沿外延生长方向全部或部分逐渐增大，且低温AlzGa1-zN量子垒层中的Al组分不低于低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层中的Al组分x，所述低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层的发光波长为365~400nm；
位于所述低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层上的高温p-AlGaN电子阻挡层；
位于所述高温p-AlGaN电子阻挡层上的高温p-GaN层。
2.根据权利要求1所述的紫外GaN基LED外延结构，其特征在于，所述低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层包括5~15个周期层叠设置的低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层和低温AlzGa1-zN量子垒层。
3.根据权利要求1所述的紫外GaN基LED外延结构，其特征在于，所述低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层中的Al组分x取值范围为0≤x<0.5，In组分y取值范围为0≤y<0.1。
4.根据权利要求1所述的紫外GaN基LED外延结构，其特征在于，所述低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层的厚度为1~10 nm。
5.根据权利要求1所述的紫外GaN基LED外延结构，其特征在于，所述低温AlzGa1-zN量子垒层中Al组分z沿外延生长方向从z1逐渐增大至z2，且低温AlzGa1-zN量子垒层中的Al组分最小值z1不低于低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层中的Al组分x。
6.根据权利要求1所述的紫外GaN基LED外延结构，其特征在于，所述低温AlzGa1-zN量子垒层包括第一低温AlzGa1-zN量子垒层和位于第一低温AlzGa1-zN量子垒层上的第二低温AlzGa1-zN量子垒层，所述第一低温AlzGa1-zN量子垒层中Al组分z沿外延生长方向从z1逐渐增大至z2，且第一低温AlzGa1-zN量子垒层中的Al组分最小值z1不低于低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层中的Al组分x，第二低温AlzGa1-zN量子垒层中Al组分z不低于第一低温AlzGa1-zN量子垒层中的Al组分最大值z2。
7.根据权利要求5或6所述的紫外GaN基LED外延结构，其特征在于，所述低温AlzGa1-zN量子垒层的厚度为3~20 nm。
8.根据权利要求1所述的紫外GaN基LED外延结构，其特征在于，所述低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层中的低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层和/或低温AlzGa1-zN量子垒层为n型掺杂或非掺杂。
9.一种紫外GaN基LED外延结构的制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、将衬底放置在MOCVD反应室中的载盘上，在1080~1100℃下高温处理5~10分钟；
S2、在500~550℃、200~500Torr条件下，外延生长10~30nm的低温缓冲层；
S3、在1040~1100℃、100~300Torr条件下，生长2~4um的高温u-GaN层；
S4、在1040~1070℃、100~200Torr条件下，生长2~4um的高温n-GaN层，掺杂浓度为5E18~1E19；
S5、在750~900℃、200~300Torr条件下，依次生长3~20nm、Al组分逐渐增大的低温AlzGa1-zN量子垒层和1~10 nm、Al组分为固定值、In组分为固定值的低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层，重复生长5~15个周期，形成低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层；
S6、在800~1000℃、100~400Torr条件下，生长30~60nm的高温p-AlGaN电子阻挡层；
S7、在800~1000℃、100~400Torr条件下，生长30~50nm的高温p-GaN层。
10.一种紫外GaN基LED外延结构的制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、将衬底放置在MOCVD反应室中的载盘上，在1080~1100℃下高温处理5~10分钟；
S2、在500~550℃、200~500Torr条件下，外延生长10~30nm的低温缓冲层；
S3、在1040~1100℃、100~300Torr条件下，生长2~4um的高温u-GaN层；
S4、在1040~1070℃、100~200Torr条件下，生长2~4um的高温n-GaN层，掺杂浓度为5E18~1E19；
S5、在750~900℃、200~300Torr条件下，依次生长3~20nm、Al组分逐渐增大的第一低温AlzGa1-zN量子垒层、3~20nm、Al组分恒定的第二低温AlzGa1-zN量子垒层和1~10 nm、Al组分为固定值、In组分为固定值的低温AlxInyGa1-x-yN量子阱层，其中，第二低温AlzGa1-zN量子垒层中的Al组分不低于第一低温AlzGa1-zN量子垒层中的Al组分，重复生长5~15个周期，形成低温AlGaN/AlInGaN紫外发光层；
S6、在800~1000℃、100~400Torr条件下，生长30~60nm的高温p-AlGaN电子阻挡层；
S7、在800~1000℃、100~400Torr条件下，生长30~50nm的高温p-GaN层。
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