CN106531855B - 一种led外延结构及其生长方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的第一目的在于提供了一种LED外延结构及其生长方法，具体包括处理衬底、生长低温GaN成核层、生长高温GaN缓冲层、生长非掺杂的u‑GaN层、生长掺杂Si的n‑GaN层、生长多周期量子阱MQW发光层、生长P型AlGaN层、生长P型GaN层、生长P型GaN接触层、降温冷却，该生长p型GaN层先通过低温N2气氛生长P型GaN层；再高温H2气氛生长P型GaN层；最后通过高温N2/H2混合气体生长P型GaN层，从而降低LED的工作电压，提高LED的发光效率。本发明的第二目的在于提供用此外延结构生长方法生产的LED外延结构，该结构将传统的高温p型GaN层价格改变为低温N2气氛、高温H2气氛、高温N2/H2混合气体的变气氛p型GaN层结构，使LED光功率受到P层空穴浓度的限制，驱动电压受到P层空穴迁移率的限制的问题。
Description
技术领域
本申请涉及LED外延设计应用技术领域，特别地，涉及一种LED外延结构及其生长方法。
背景技术
目前LED(LightEmittingDiode，发光二极管)是一种固体照明，体积小、耗电量低使用寿命长高亮度、环保、坚固耐用等优点受到广大消费者认可，国内生产LED的规模也在逐步扩大；市场上对LED亮度和光效的需求与日俱增，如何生长更好的外延片日益受到重视，因为外延层晶体质量的提高，LED器件的性能可以得到提升，LED的发光效率、寿命、抗老化能力、抗静电能力、稳定性会随着外延层晶体质量的提升而提升。
传统LED外延结构生长方法为：
(1)将蓝宝石衬底在氢气气氛里进行退火，清洁衬底表面，温度为1050℃-1150℃；
(2)将温度下降到500℃-620℃，通入NH3和TMGa，生长20nm-40nm厚的低温GaN成核层，生长压力为400Torr-650Torr；
(3)低温GaN成核层生长结束后，停止通入TMGa，进行原位退火处理，退火温度升高至1000℃-1100℃，退火时间为5min-10min；退火之后，将温度调节至900℃-1050℃，继续通入TMGa,外延生长厚度为0.2um-1um间的高温GaN缓冲层，生长压力为400Torr-650Torr；
(4)高温GaN缓冲层生长结束后，通入NH3和TMGa,生长厚度为1um-3um非掺杂的u-GaN层，生长过程温度为1050℃-1200℃，生长压力为100Torr-500Torr；
(5)高温非掺杂GaN层生长结束后，通入NH3、TMGa和SiH4，先生长一层掺杂浓度稳定的n-GaN层，厚度为2um-4um，生长温度为1050℃-1200℃，生长压力为100Torr-600Torr，Si掺杂浓度为8E18atoms/cm3-2E19atoms/cm3；
(6)高温非掺杂GaN层生长结束后,生长多周期量子阱MQW发光层，所用MO源为TEGa、TMIn及SiH4。发光层多量子阱由5-15个周期的InyGa1-yN/GaN阱垒结构组成，其中量子阱InyGa1-yN(y＝0.1-0.3)层的厚度为2nm-5nm，生长温度为700℃-800℃，生长压力为100Torr-500Torr；其中垒层GaN的厚度为8nm-15nm，生长温度为800℃-950℃，生长压力为100Torr-500Torr，垒层GaN进行低浓度Si掺杂，Si掺杂浓度为8E16atoms/cm3-6E17atoms/cm3；
(7)多周期量子阱MQW发光层生长结束后，生长厚度为50nm-200nm的p型AlGaN层，所用MO源为TMAl,TMGa和Cp2Mg。生长温度为900℃-1100℃，生长时间为3min-10min，压力在20Torr-200Torr，p型AlGaN层的Al的摩尔组分为10％-30％，Mg掺杂浓度为1E18atoms/cm3-1E21atoms/cm3；
(8)p型AlGaN层生长结束后，生长高温p型GaN层，所用MO源为TMGa和Cp2Mg。生长厚度为100nm-800nm，生长温度为850℃-1000℃，生长压力为100Torr-500Torr，Mg掺杂浓度为1E18atoms/cm3-1E21atoms/cm3；
(9)P型GaN层生长结束后，生长厚度为5nm-20nm的p型GaN接触层，即Mg:GaN，所用MO源为TEGa和Cp2Mg。生长温度为850℃-1050℃，生长压力为100Torr-500Torr，Mg掺杂浓度为1E19atoms/cm3-1E22atoms/cm3；
(10)外延生长结束后，将反应室的温度降至650℃-800℃，采用纯氮气氛围进行退火处理5-10min，然后降至室温，结束生长。
LED市场上现在要求LED芯片驱动电压低，特别是大电流下驱动电压越小越好、光效越高越好；LED市场价值的体现为(光效)/单价，光效越好，价格越高，所以LED高光效一直是LED厂家和院校LED研究所所追求的目标。高光效意味着光功率高、驱动电压低，但光功率一定程度上受到P层空穴浓度的限制，驱动电压一定程度上受到P层空穴迁移率的限制，注入的空穴浓度增加，发光层空穴和电子的复合效率增加，高光功率增加，P层空穴迁移率增加驱动电压才能降低。
发明内容
本发明目的在于提供一种LED外延结构及其生长方法，以解决LED光功率受到P层空穴浓度的限制，驱动电压受到P层空穴迁移率的限制，注入的空穴浓度增加，发光层空穴和电子的复合效率增加，高光功率增加，P层空穴迁移率增加，驱动电压才能降低的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种LED外延结构及其生长方法，
一种LED外延生长方法，依次包括：
处理衬底、生长低温GaN成核层、生长高温GaN缓冲层、生长非掺杂的u-GaN层、生长掺杂Si的n-GaN层、生长多周期量子阱MQW发光层、生长P型AlGaN层、生长如上述的P型GaN层、生长P型GaN接触层、降温冷却。
特别地，将蓝宝石衬底在H2气氛里进行退火，清洁衬底表面，温度为1050℃-1150℃。
特别地，降低温度至500℃-620℃，保持反应腔压力400Torr-650Torr，通入NH3和TMGa，生长厚度为20nm-40nm的低温GaN成核层；
特别地，在低温GaN成核层生长结束后，停止通入TMGa，进行原位退火处理，将退火温度升高至1000℃-1100℃，退火时间为5min-10min；退火完成后，将温度调节至900℃-1050℃，生长压力控制为400Torr-650Torr，继续通入TMGa，外延生长厚度为0.2μm-1μm的高温GaN缓冲层。
特别地，在高温GaN缓冲层生长结束后，升高温度到1050℃-1200℃，保持反应腔压力100Torr-500Torr，通入NH3和TMGa，持续生长厚度为1μm-3μm的非掺杂u-GaN层；
特别地，在非掺杂的u-GaN层生长结束后，通入NH3、TMGa和SiH4，先生长一层掺杂Si浓度稳定的n-GaN层，厚度为2um-4um，生长温度为1050℃-1200℃，生长压力为100Torr-600Torr，其中，Si掺杂浓度为8E18atoms/cm3-2E19atoms/cm3。
特别地，在非掺杂的u-GaN层生长结束后，通入TEGa、TMIn和SiH4作为MO源，发光层多量子阱由5-15个周期的InyGa1-yN/GaN阱垒结构组成，具体为：
保持反应腔压力100Torr-500Torr、温度700℃-800℃，生长掺杂In的厚度为2nm-5nm的InyGa1-yN量子阱层，y＝0.1-0.3；
接着升高温度至800℃-950℃，保持反应腔压力100Torr-500Torr，生长厚度为8nm-15nm的GaN垒层，其中，Si掺杂浓度为8E16atoms/cm3-6E17atoms/cm3，
重复InyGa1-yN量子阱层的生长，然后重复GaN垒层的生长，交替生长InyGa1-yN/GaN发光层，控制周期数为5-15个。
进一步地，在多周期量子阱MQW发光层生长结束后，保持反应腔压力20Torr-200Torr、温度900℃-1100℃，通入TMAl、TMGa和Cp2Mg作为MO源，持续生长厚度为50nm-200nm的P型AlGaN层，生长时间为3min-10min，其中Al的摩尔组分为10％-30％，Mg掺杂浓度为1E18atoms/cm3-1E21atoms/cm3。
进一步地，在P型AlGaN层生长结束后，在低温N2气氛下生长第一P型GaN层，生长温度为700℃-800℃；
在高温H2气氛下生长第二P型GaN层，生长温度为900℃-1000℃；
在高温N2/H2混合气氛下生长第三P型GaN层，生长温度为900℃-1000℃；
在第一层、第二层和第三层的生长过程中：采用MO源或气体分别为TEGa和Cp2Mg，每一层的生长厚度均为10nm-100nm，生长压力均为100Torr-500Torr，Mg掺杂浓度均为1E18atoms/cm3-1E21atoms/cm3。
进一步地，在P型GaN层生长结束后，保持反应腔压力100Torr-500Torr、生长温度为850℃-1050℃，通入TMGa和Cp2Mg作为MO源，持续生长厚度为5nm-20nm的P型GaN接触层，其中Mg掺杂浓度为1E19atoms/cm3-1E22atoms/cm3。
进一步地，外延生长结束后，将反应室的温度降低至650℃-800℃，采用纯N2氛围进行退火处理5min-10min，然后将至室温，结束生长。
一种LED外延结构，包括衬底、20nm-40nm厚低温GaN成核层、0.2um-1um厚高温GaN缓冲层、1um-3um厚非掺杂的u-GaN层、2um-4um厚掺杂Si的n-GaN层、50nm-300nm厚多周期量子阱MQW发光层、50nm-200nm厚P型AlGaN层、如上述的30nm-300nm厚P型GaN层以及P型GaN接触层。
本发明具有以下有益效果：
本发明把传统的高温P型GaN层，设计为低温N2气氛P型GaN层，高温H2气氛P型GaN层,高温N2/H2混合气氛P型GaN层的变气氛P型GaN结构。在最靠近量子阱的区域，先通过低温生长P型GaN层，能提供较多空穴进入量子阱区域，同时N2气氛下，原子较难达到衬底表面反应，横向生长受到抑制，能形成较粗的界面，更有利于量子阱的反射出光；再高温H2气氛生长P型GaN层，加快横向生长，填补低温N2气氛生长的pits缺陷；最后通过高温N2/H2混合气体生长P型GaN层，抑制Mg-H键结合，提高Mg的活化效率，从而提高整个量子阱区域的空穴注入水平，降低LED的工作电压，提高LED的发光效率。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是传统的LED外延结构；
图2是实施例1和实施例2的LED外延结构；
图3是本发明LED外延结构及其生长方法流程图；
图4是采用本发明的方法和传统方法制得的30mil*30mil芯片的亮度分布对比图；
图5是采用本发明的方法和传统方法制得的30mil*30mil芯片的电压分布对比图；
附图标记说明：1、衬底，2、缓冲层GaN(包括低温GaN成核层和高温GaN缓冲层)，3、非掺杂的u-GaN层，4、掺杂Si的n-GaN层，5、多周期量子阱MQW发光层，6、p型AlGaN层，7、高温p型GaN层，8、p型GaN层，9、p型GaN接触层。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1：
本发明运用VEECO MOCVD来生长高亮度GaN基LED外延片。采用高纯H2或高纯N2或高纯H2或高纯N2(纯度99.999％)的混合气体作为载气，高纯NH3(NH3纯度99.999％)作为N源，金属有机源三甲基镓(TMGa)，金属有机源三乙基镓(TEGa)，三甲基铟(TMIn)作为铟源，三甲基铝(TMAl)作为铝源，N型掺杂剂为硅烷(SiH4)，P型掺杂剂为二茂镁(Cp2Mg)，衬底为(0001)面蓝宝石，反应压力在100Torr到1000Torr之间。具体生长方式如下(外延结构请参考图2)：
本发明提供一种LED外延结构及其生长方法，参见图3，依次包括：
步骤1、处理衬底101；步骤2、生长低温GaN成核层102；步骤3、生长高温GaN缓冲层103；步骤4、生长非掺杂的u-GaN层104；步骤5、生长掺杂Si的n-GaN层105；步骤6、生长多周期量子阱MQW发光层106；步骤7、生长P型AlGaN层107；步骤8、生长P型GaN层108；步骤9、生长P型GaN接触层109；步骤10、降温冷却110，其中：
所述生长P型GaN层，所用MO源或气体分别为TEGa和Cp2Mg，生长压力均为100Torr-500Torr，Mg掺杂浓度均为1E18atoms/cm3-1E21atoms/cm3，每一层的生长厚度均为10nm-100nm，
先进行低温N2气氛下第一P型GaN层生长，生长温度为700℃-800℃；
再进行高温H2气氛下第二P型GaN层生长，生长温度为900℃-1000℃；
最后进行高温N2/H2混合气氛下第三P型GaN层生长，生长温度为900℃-1000℃。
本发明所提供的上述LED外延结构及其生长方法中，在P型AlGaN层生长完成之后，在步骤8中生长一层变气氛的P型GaN层结构代替传统的高温P型GaN层结构，来提高整个量子阱区域的空穴注入水平，降低LED的工作电压，提高LED的发光效率。
实施例2
本发明运用VEECO MOCVD来生长高亮度GaN基LED外延片。采用高纯H2或高纯N2或高纯H2或高纯N2(纯度99.999％)的混合气体作为载气，高纯NH3(NH3纯度99.999％)作为N源，金属有机源三甲基镓(TMGa)，金属有机源三乙基镓(TEGa)，三甲基铟(TMIn)作为铟源，三甲基铝(TMAl)作为铝源，N型掺杂剂为硅烷(SiH4)，P型掺杂剂为二茂镁(Cp2Mg)，衬底为(0001)面蓝宝石，反应压力在100Torr到1000Torr之间。具体生长方式如下(外延结构请参考图2)：
1、处理衬底，具体为：
将蓝宝石衬底在H2气氛里进行退火，清洁衬底表面，温度为1050℃-1150℃。
2、生长低温GaN成核层，具体为：
降低温度至500℃-620℃，保持反应腔压力400Torr-650Torr，通入NH3和TMGa，生长厚度为20nm-40nm的低温GaN成核层。
3、生长高温GaN缓冲层，具体为：
低温GaN成核层生长结束后，停止通入TMGa，进行原位退火处理，将退火温度升高至1000℃-1100℃，退火时间为5min-10min；退火完成后，将温度调节至900℃-1050℃，生长压力控制为400Torr-650Torr，继续通入TMGa，外延生长厚度为0.2μm-1μm的高温GaN缓冲层。
4、生长非掺杂的u-GaN层，具体为：
高温GaN缓冲层生长结束后，升高温度到1050℃-1200℃，保持反应腔压力100Torr-500Torr，通入NH3和TMGa，持续生长厚度为1μm-3μm的非掺杂u-GaN层。
5、生长掺杂Si的n-GaN层，具体为：
非掺杂的u-GaN层生长结束后，通入NH3、TMGa和SiH4，先生长一层掺杂Si浓度稳定的n-GaN层，厚度为2um-4um，生长温度为1050-℃1200℃，生长压力为100Torr-600Torr，其中，Si掺杂浓度为8E18atoms/cm3-2E19atoms/cm3。
6、生长多周期量子阱MQW发光层，具体为：
非掺杂的u-GaN层生长结束后，通入TEGa、TMIn和SiH4作为MO源，发光层多量子阱由5-15个周期的InyGa1-yN/GaN阱垒结构组成，具体为：
保持反应腔压力100Torr-500Torr、温度700℃-800℃，生长掺杂In的厚度为2nm-5nm的InyGa(1-y)N量子阱层，y＝0.1-0.3；
接着升高温度至800℃-950℃，保持反应腔压力100Torr-500Torr，生长厚度为8nm-15nm的GaN垒层，其中Si掺杂浓度为8E16atoms/cm3-6E17atoms/cm3，
重复InyGa1-yN量子阱层的生长，然后重复GaN垒层的生长，交替生长InyGa1-yN/GaN发光层，控制周期数为5-15个。
7、生长P型AlGaN层，具体为：
在所述多周期量子阱MQW发光层生长结束后，保持反应腔压力20Torr-200Torr、温度900℃-1100℃，通入TMAl、TMGa和Cp2Mg作为MO源，持续生长厚度为50nm-200nm的P型AlGaN层，生长时间为3min-10min，其中Al的摩尔组分为10％-30％，Mg掺杂浓度为1E18atoms/cm3-1E21atoms/cm3。
8、生长P型GaN层，具体为：
所用MO源或气体分别为TEGa和Cp2Mg，生长压力均为100Torr-500Torr，Mg掺杂浓度均为1E18atoms/cm3-1E21atoms/cm3，每一层的生长厚度均为10nm-100nm，
先进行低温N2气氛下第一P型GaN层生长，生长温度为700℃-800℃；
再进行高温H2气氛下第二P型GaN层生长，生长温度为900℃-1000℃；
最后进行高温N2/H2混合气氛下第三P型GaN层生长，生长温度为900℃-1000℃。
9、生长P型GaN接触层，具体为：
P型GaN层生长结束后，保持反应腔压力100Torr-500Torr、生长温度为850℃-1050℃，通入TMGa和Cp2Mg作为MO源，持续生长厚度为5nm-20nm的P型GaN接触层，即Mg：GaN，其中Mg掺杂浓度为1E19atoms/cm3-1E22atoms/cm3。
10、降温冷却，具体为：
外延生长结束后，将反应室的温度降低至650℃-800℃，采用纯N2氛围进行退火处理5min-10min，然后将至室温，结束生长。
本申请的发明重点在于上述第8步的生长，在P型AlGaN层生长完成之后，生长一层变气氛的P型GaN层结构代替传统的高温P型GaN层结构，来提高整个量子阱区域的空穴注入水平，降低LED的工作电压，提高LED的发光效率。
根据传统的LED的生长方法(背景技术中描述的方法)制备样品1，根据本专利描述的方法制备样品2；样品1和样品2外延生长方法参数不同点在于生长P型GaN层的方法不一样，本发明P型GaN层的生长方法参见实施例2中的第8步，生长其它外延层生长条件一样(生长条件请参考表1)。
样品1和样品2在相同的前工艺条件下镀ITO层150nm，相同的条件下镀Cr/Pt/Au电极70nm，相同的条件下镀保护层SiO2 30nm，然后在相同的条件下将样品研磨切割成762μm*762μm(30mil*30mil)的芯片颗粒。
样品1和样品2在相同位置各自挑选150颗晶粒，在相同的封装工艺下，封装成白光LED。然后采用积分球在驱动电流350mA条件下测试样品1和样品2的光电性能，得到的参数参见图4和图5。以下表1为产品生长参数对比表。
表1样品1、2产品生长参数比较
表1中，样品1采用传统生长方式，生长单层P型GaN层结构；样品2采用本发明的生长方式，传统P层型改为变气氛P层型生长方法。
结合表1、图4-图5的数据可得出以下结论：
将积分球获得的数据进行分析对比，请参考附图4、图5，从图4数据得出样品2较样品1亮度从500mw左右增加至520mw以上，从图5数据得出样品2较样品1驱动电压从3.32V降低至3.17v左右。
本专利提供的生长方法提高了大尺寸芯片的亮度和降低了驱动电压。
通过以上各实施例可知，本申请存在的有益效果是：
在P型AlGaN层生长完成之后，生长一层变气氛的P型GaN层结构代替传统的高温P型GaN层结构，来提高整个量子阱区域的空穴注入水平，降低LED的工作电压，提高LED的发光效率。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种LED外延生长方法，其特征在于，依次包括：
处理衬底、生长低温GaN成核层、生长高温GaN缓冲层、生长非掺杂的u-GaN层、生长掺杂Si的n-GaN层、生长多周期量子阱MQW发光层、生长P型AlGaN层、生长P型GaN层、生长P型GaN接触层、降温冷却，所述生长P型GaN层包括依次生长的第一层、第二层和第三层，所述第一层、第二层和第三层的生长方法如下：
在低温N2气氛下生长第一P型GaN层，生长温度为700℃-800℃；
在高温H2气氛下生长第二P型GaN层，生长温度为900℃-1000℃；
在高温N2/H2混合气氛下生长第三P型GaN层，生长温度为900℃-1000℃；
所述第一层、第二层和第三层的生长过程中：采用MO源或气体分别为TEGa和Cp2Mg，每一层的生长厚度均为10nm-100nm，生长压力均为100Torr-500Torr，Mg掺杂浓度均为1E18atoms/cm3-1E21atoms/cm3。
2.根据权利要求1所述一种LED外延生长方法，其特征在于，
所述处理衬底，具体为：
将蓝宝石衬底在H2气氛里进行退火，清洁衬底表面，温度为1050℃-1150℃。
3.根据权利要求1所述一种LED外延生长方法，其特征在于，
所述生长低温GaN成核层，具体为：
降低温度至500℃-620℃，保持反应腔压力400Torr-650Torr，通入NH3和TMGa，生长厚度为20nm-40nm的低温GaN成核层；
所述生长高温GaN缓冲层，具体为：
在所述低温GaN成核层生长结束后，停止通入TMGa，进行原位退火处理，将退火温度升高至1000℃-1100℃，退火时间为5min-10min；退火完成后，将温度调节至900℃-1050℃，生长压力控制为400Torr-650Torr，继续通入TMGa，外延生长厚度为0.2μm-1μm的高温GaN缓冲层。
4.根据权利要求1所述一种LED外延生长方法，其特征在于，
所述生长非掺杂的u-GaN层，具体为：
在所述高温GaN缓冲层生长结束后，升高温度到1050℃-1200℃，保持反应腔压力100Torr-500Torr，通入NH3和TMGa，持续生长厚度为1μm-3μm的非掺杂u-GaN层；
所述生长掺杂Si的n-GaN层，具体为：
在所述非掺杂的u-GaN层生长结束后，通入NH3、TMGa和SiH4，先生长一层掺杂 Si浓度稳定的n-GaN层，厚度为2um-4um，生长温度为1050℃-1200℃，生长压力为100Torr-600Torr，其中，Si掺杂浓度为8E18atoms/cm3-2E19atoms/cm3。
5.根据权利要求1所述一种LED外延生长方法，其特征在于，
所述生长多周期量子阱MQW发光层，具体为：
在所述非掺杂的u-GaN层生长结束后，通入TEGa、TMIn和SiH4作为MO源，发光层多量子阱由5-15个周期的InyGa1-yN/GaN阱垒结构组成，具体为：
保持反应腔压力100Torr-500Torr、温度700℃-800℃，生长掺杂In的厚度为2nm-5nm的InyGa1-yN量子阱层，y＝0.1-0.3；
接着升高温度至800℃-950℃，保持反应腔压力100Torr-500Torr，生长厚度为8nm-15nm的GaN垒层，其中，Si掺杂浓度为8E16atoms/cm3-6E17atoms/cm3，
重复InyGa1-yN量子阱层的生长，然后重复GaN垒层的生长，交替生长InyGa1-yN/GaN发光层，控制周期数为5-15个。
6.根据权利要求1所述一种LED外延生长方法，其特征在于，
所述生长P型AlGaN层，具体为：
在所述多周期量子阱MQW发光层生长结束后，保持反应腔压力20Torr-200Torr、温度900℃-1100℃，通入TMAl、TMGa和Cp2Mg作为MO源，持续生长厚度为50nm-200nm的P型AlGaN层，生长时间为3min-10min，其中Al的摩尔组分为10％-30％，Mg掺杂浓度为1E18atoms/cm3-1E21atoms/cm3。
7.根据权利要求1所述一种LED外延生长方法，其特征在于，
所述生长P型GaN接触层，具体为：
在所述P型GaN层生长结束后，保持反应腔压力100Torr-500Torr、生长温度为850℃-1050℃，通入TMGa和Cp2Mg作为MO源，持续生长厚度为5nm-20nm的P型GaN接触层，其中Mg掺杂浓度为1E19atoms/cm3-1E22atoms/cm3。
8.根据权利要求1所述一种LED外延生长方法，其特征在于，
所述降温冷却，具体为：
外延生长结束后，将反应室的温度降低至650℃-800℃，采用纯N2氛围进行退火处理5min-10min，然后降 至室温，结束生长。
9.一种LED外延结构，其特征在于：依次包括衬底、低温GaN成核层、高温GaN缓冲层、非掺杂的u-GaN层、掺杂Si的n-GaN层、多周期量子阱MQW发光层、P型AlGaN层、如权利要求1所述生长的P型GaN层以及P型GaN接触层；
所述低温GaN成核层的厚度为20nm-40nm、高温GaN缓冲层的厚度为0.2um-1um、非掺杂的u-GaN层的厚度为1um-3um、掺杂Si的n-GaN层的厚度为2um-4um、多周期量子阱MQW发光层的厚度为50nm-300nm、P型AlGaN层50nm-200nm、如权利要求1所述生长的P型GaN层的厚度为30nm-300nm。
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