CN110047980B - 一种紫外led外延结构及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种紫外LED外延结构及其制备方法，属于LED半导体技术领域，包括由底向上设置的衬底、AlGaN缓冲层、N型AlGaN层、空穴阻挡层、有源区、电子阻档层和p型AlGaN层；所述空穴阻挡层和电子阻挡层包含多个线性变化铝组分结构层和固定铝组分结构层。本发明能够有效的解决有源区与电子阻挡层之间的极化效应，同时也能够降低电子和空穴泄露概率，从而改善紫外LED的内量子效率与光输出功率。
Description
技术领域
本发明涉及LED半导体技术领域，尤其涉及一种紫外LED外延结构及其制备方法。
背景技术
由于AlGaN基紫外发光二极管(UV LED)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领域具有较广泛的应用价值,同时其也拥有发光二极管的一些优点。因此AlGaN基紫外LED引起了人们的极大关注与研究。
与发展速度较快的GaN基蓝光LED相比，紫外LED仍存在内量子效率低、光输出功率低以及效率陡降等问题。然而，这些问题阻碍了紫外LED向大功率器件方向的发展与应用。到目前为止，已经提出了许多导致这些问题的可能机制，例如自热效应、空穴注入效率低、电子泄漏、俄歇复合、量子限制斯塔克效应(QCSE)、载流子在有源区中的不均匀分布和极化效应。在上述因素中，电子泄漏和非均匀载流子分布在这一问题中起着重要的作用。电子具有小的有效质量和高迁移率，这使电子很容易跨越量子势垒和电子阻挡层(EBL)。此外，由于空穴注入效果差和空穴在量子阱中的低迁移率，引起了电子和空穴在有源区内的非均匀分布，最终导致低的辐射复合率和内部量子效率。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种紫外LED外延结构及其制备方法,以解决现有技术中LED外延结构存在的低辐射复合率和低内部量子效率的问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
一种紫外LED外延结构，包括由底向上设置的衬底、AlGaN缓冲层、N型AlGaN层、空穴阻挡层、有源区、电子阻档层和p型AlGaN层；所述空穴阻挡层和电子阻挡层分别包含多个线性变化铝组分结构层和固定铝组分结构层。
进一步的，所述有源区包含交替设置的量子阱和量子垒，所述量子阱为AlxGa1-xN，量子垒为AlyGa1-yN，所述有源区的发光波长范围为280-360nm。
进一步的，所述空穴阻挡层的总厚度为10-20nm。
进一步的，所述空穴阻挡层包含七个结构层，所述空穴阻挡层自底向上的第一个结构层为铝组分线性递增的Ala1Ga1-a1N，a1由初始值y线性递增到a2；第二个结构层为固定铝组分的Ala2Ga1-a2N；第三个结构层为铝组分线性递增的Ala3Ga1-a3N，a3由初始值a2线性递增到a4；第四个结构层为固定铝组分的Ala4Ga1-a4N；第五个结构层为铝组分线性递减的Ala5Ga1-a5N，a5由初始值a4线性递减至a2；第六结构层为固定铝组分的Ala6Ga1-a6N；第七个结构层为铝组分线性递减的Ala7Ga1-a7N，a7由初始值a2线性递减至y；其中y<a2<a4<1。
进一步的，所述电子阻挡层的总厚度为10-20nm。
进一步的，所述的电子阻挡层包含七个结构层，所述电子阻挡层自底向上第一个结构层为铝组分线性递增的Alb1Ga1-b1N，b1由初始值y线性递增到b2；第二、第六个结构层为固定铝组分的Alb2Ga1-b2N；第三个结构层为铝组分线性递增的Alb3Ga1-b3N，b3由初始值b2线性递增到b4；第四个结构层为固定铝组分的Alb4Ga1-b4N；第五个结构层为铝组分线性递减的Alb5Ga1-b5N，b5由初始值b4线性递减至b2；第七个结构层为铝组分线性递减的Alb7Ga1-b7N，b7由初始值b2线性递减至y；其中y<b2<b4<1。
进一步的，所述空穴阻挡层中自底向上第一、二、三、五、六、七个结构层的厚度为1-2nm，第四个结构层的厚度为4-8nm，所述电子阻挡层中自底向上第一、二、三、五、六、七个结构层的厚度为1-2nm，第四个结构层的厚度为4-8nm。
为解决上述问题，本发明还提供一种LED外延结构的制备方法，包括如下步骤：
在H2气氛、温度为1200-1280℃、反应室压力为100torr下，烘烤处理蓝宝石衬底5-8分钟；
在1000-1100℃、反应室压力为100-200torr、H2气氛下，在衬底上生长AlGaN缓冲层；
在1000-1100℃、反应室压力为100-200torr、H2气氛下，在缓冲层上生长N型AlGaN层；
在1000-1100℃、反应室压力为100-200torr、H2气氛下，在所述N型AlGaN层上生长空穴阻挡层，所述空穴阻挡层包含多层线性变化铝组分的结构层和固定铝组分的结构层；
在1100-1200℃、反应室压力为100torr、氮气(N2)气氛下，在所述空穴阻挡层上生长5-10周期的AlxGa1-xN/AlyGa1-yN有源区，x<y；
在1200℃、反应室压力为100-200torr、氮气(N2)气氛下，在所述有源区上生长电子阻挡层，所述电子阻挡层包含多层线性变化铝组分的结构层和固定铝组分的结构层；
在1200℃、反应室压力为100torr、氮气(N2)气氛下，在所述电子阻挡层上生长P型AlGaN层。
进一步的，所述N型AlGaN层的厚度为2-4μm；所述N型AlGaN空穴阻挡层的厚度为10-20nm；所述有源区的AlxGa1-xN阱层厚度范围为2-7nm，AlyGa1-yN垒层厚度为8-20nm；所述电子阻挡层的厚度为10-20nm；所述P型AlGaN层的厚度为80-120nm。
进一步的，所述的电子阻挡层包含七个结构层，所述电子阻挡层自底向上第一个结构层为铝组分线性递增的Alb1Ga1-b1N，b1由初始值y线性递增到b2；第二、第六个结构层为固定铝组分的Alb2Ga1-b2N；第三个结构层为铝组分线性递增的Alb3Ga1-b3N，b3由初始值b2线性递增到b4；第四个结构层为固定铝组分的Alb4Ga1-b4N；第五个结构层为铝组分线性递减的Alb5Ga1-b5N，b5由初始值b4线性递减至b2；第七个结构层为铝组分线性递减的Alb7Ga1-b7N，b7由初始值b2线性递减至y；其中y<b2<b4<1；所述空穴阻挡层包含七个结构层，所述空穴阻挡层自底向上的第一个结构层为铝组分线性递增的Ala1Ga1-a1N，a1由初始值y线性递增到a2；第二个结构层为固定铝组分的Ala2Ga1-a2N；第三个结构层为铝组分线性递增的Ala3Ga1-a3N，a3由初始值a2线性递增到a4；第四个结构层为固定铝组分的Ala4Ga1-a4N；第五个结构层为铝组分线性递减的Ala5Ga1-a5N，a5由初始值a4线性递减至a2；第六结构层为固定铝组分的Ala6Ga1-a6N；第七个结构层为铝组分线性递减的Ala7Ga1-a7N，a7由初始值a2线性递减至y；其中y<a2<a4<1。
本发明实现的紫外LED外延结构及其制备方法，提供了变化铝组分的N型AlGaN层，不仅可以作为电子储存层，还可以作为空穴阻挡层来阻挡有源区的空穴泄露到N型层，还能够将电子和空穴限制在有源区内，有效的解决有源区与电子阻挡层之间的极化效应，同时降低电子和空穴泄露概率，从而改善紫外LED的内量子效率与光输出功率、提高了紫外LED的辐射复合效率，增强了紫外LED的发光功率和内量子效率，改善了紫外LED的性能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的紫外LED外延结构的示意图；
图2为本发明实施例提供的工作电流与光输出功率结果图；
图3为本发明实施例的工作电流与内量子发光效率结果图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
本发明第一实施例提供一种紫外LED外延结构，如图1所示，包括由底向上设置的衬底、AlGaN缓冲层、N型AlGaN层、空穴阻挡层、有源区、电子阻档层和p型AlGaN层；所述空穴阻挡层和电子阻挡层包含多个线性变化铝组分结构层和固定铝组分结构层。所述有源区包含交替设置的量子阱和量子垒，所述量子阱为AlxGa1-xN，量子垒为AlyGa1-yN，所述有源区的发光波长范围为280-360nm。所述空穴阻挡层的总厚度为10-20nm。所述电子阻挡层的总厚度为10-20nm。
优选的，所述空穴阻挡层包含七个结构层，所述七个结构层的厚度和铝组份含量各不相同；所述空穴阻挡层自底向上的第一个结构层为铝组分线性递增的Ala1Ga1-a1N，a1由初始值y线性递增到a2；第二个结构层为固定铝组分的Ala2Ga1-a2N；第三个结构层为铝组分线性递增的Ala3Ga1-a3N，a3由初始值a2线性递增到a4；第四个结构层为固定铝组分的Ala4Ga1-a4N；第五个结构层为铝组分线性递减的Ala5Ga1-a5N，a5由初始值a4线性递减至a2；第六结构层为固定铝组分的Ala6Ga1-a6N；第七个结构层为铝组分线性递减的Ala7Ga1-a7N，a7由初始值a2线性递减至y；其中y<a2<a4<1。
所述的电子阻挡层也包含七个结构层，所述七个结构层厚度不同且铝组分的含量不同；所述电子阻挡层自底向上第一个结构层为铝组分线性递增的Alb1Ga1-b1N，b1由初始值y线性递增到b2；第二、第六个结构层为固定铝组分的Alb2Ga1-b2N；第三个结构层为铝组分线性递增的Alb3Ga1-b3N，b3由初始值b2线性递增到b4；第四个结构层为固定铝组分的Alb4Ga1- b4N；第五个结构层为铝组分线性递减的Alb5Ga1-b5N，b5由初始值b4线性递减至b2；第七个结构层为铝组分线性递减的Alb7Ga1-b7N，b7由初始值b2线性递减至y；其中y<b2<b4<1。
所述空穴阻挡层和电子阻挡层中自底向上第一、二、三、五、六、七个结构层的厚度为1-2nm，第四个结构层的厚度为4-8nm。
本发明实现的紫外LED外延结构及其制备方法，提供的变化铝组分的N型AlGaN层，不仅可以作为电子储存层，还可以作为空穴阻挡层来阻挡有源区的空穴泄露到N型层，还能够将电子和空穴限制在有源区内，有效的解决有源区与电子阻挡层之间的极化效应，同时降低电子和空穴泄露概率，从而改善紫外LED的内量子效率与光输出功率、提高了紫外LED的辐射复合效率，增强了紫外LED的发光功率和内量子效率，改善了紫外LED的性能。
实施例二
为解决上述问题，本发明还提供一种LED外延结构的制备方法，包括如下步骤：
首先，在H2气氛、温度为1200-1280℃、反应室压力为100torr下，烘烤处理蓝宝石衬底5-8分钟；
具体的，在MOCVD反应室中把C面蓝宝石衬底加热，氢气气氛下除去衬底表面的水和氧气。
接着，在1000-1100℃、反应室压力为100-200torr、H2气氛下，在衬底上生长AlGaN缓冲层；
所述缓冲层为1.5-2μm厚的非故意掺杂AlGaN缓冲层。
接着，在1000-1100℃、反应室压力为100-200torr、H2气氛下，在缓冲层上生长N型AlGaN层；
所述N型AlGaN层厚度2-4μm厚，电子掺杂浓度为5×1018cm-3。
接着，在1000-1100℃、反应室压力为100-200torr、H2气氛下，在所述N型AlGaN层上生长N型AlGaN空穴阻挡层，所述空穴阻挡层包含多层线性变化铝组分的结构层和固定铝组分的结构层；
具体的，所述空穴阻挡层10-20nm厚，电子掺杂浓度为5×1018cm-3。
优选，所述空穴阻挡层包含七个结构层，所述七个结构层的厚度和铝组份含量各不相同；所述空穴阻挡层自底向上的第一个结构层为铝组分线性递增的Ala1Ga1-a1N，a1由初始值y线性递增到a2；第二个结构层为固定铝组分的Ala2Ga1-a2N；第三个结构层为铝组分线性递增的Ala3Ga1-a3N，a3由初始值a2线性递增到a4；第四个结构层为固定铝组分的Ala4Ga1- a4N；第五个结构层为铝组分线性递减的Ala5Ga1-a5N，a5由初始值a4线性递减至a2；第六结构层为固定铝组分的Ala6Ga1-a6N；第七个结构层为铝组分线性递减的Ala7Ga1-a7N，a7由初始值a2线性递减至y；其中y<a2<a4<1。
接着，在1100-1200℃、反应室压力为100torr、氮气(N2)气氛下，在所述空穴阻挡层上生长5-10周期的AlxGa1-xN/AlyGa1-yN(x<y)有源区；
所述有源区AlxGa1-xN阱层厚度范围为：2-7nm，AlyGa1-yN垒层厚度为8-20nm；
接着，在1200℃、反应室压力为100-200torr、氮气(N2)气氛下，在所述有源区上生长电子阻挡层，所述电子阻挡层包含多层线性变化铝组分的结构层和固定铝组分的结构层；
所述电子阻挡层厚度为10-20nm，空穴掺杂浓度为1×1018-2×1018cm-3。
优选，所述的电子阻挡层包含七个结构层，所述七个结构层厚度不同且铝组分的含量不同；所述电子阻挡层自底向上第一个结构层为铝组分线性递增的Alb1Ga1-b1N，b1由初始值y线性递增到b2；第二、第六个结构层为固定铝组分的Alb2Ga1-b2N；第三个结构层为铝组分线性递增的Alb3Ga1-b3N，b3由初始值b2线性递增到b4；第四个结构层为固定铝组分的Alb4Ga1-b4N；第五个结构层为铝组分线性递减的Alb5Ga1-b5N，b5由初始值b4线性递减至b2；第七个结构层为铝组分线性递减的Alb7Ga1-b7N，b7由初始值b2线性递减至y；其中y<b2<b4<1；
接着，在1200℃、反应室压力为100torr、氮气(N2)气氛下，在所述电子阻挡层上生长P型AlGaN层。
所述P型AlGaN层的厚度为80-120nm。
以下按照上述方法制作外延结构1：
(1)在MOCVD反应室中把C面蓝宝石衬底加热，氢气气氛下除去衬底表面的水和氧气；
(2)按常规方法生长非故意掺杂的AlGaN缓冲层；
(3)按常规方法生长厚度为3μm N型掺杂的Al0.25Ga0.75N层，掺杂元素为硅原子，掺杂浓度为5×1018cm-3；
(4)按常规方法生长总厚度为10nm变化铝组分的N型AlGaN层作为空穴阻挡层，掺杂元素为硅原子，掺杂浓度为5×1018cm-3，优选，N型AlGaN层由2nm AlmGa1-mN/6nmAl0.35Ga0.65N/2nm AlnGa1-nN构成的，其中m值是由初始值0.25线性递增到0.35，n值是由初始值0.35线性递减到0.25；
(5)按常规方法生长6个周期的Al0.15Ga0.85N/Al0.25Ga0.75N有源区，其中阱层厚度为3nm，垒层厚度为10nm；
(6)按常规方法生长厚度为10nm变化铝组分的P型AlGaN层作为电子阻挡层，掺杂元素为镁，掺杂浓度为1×1018cm-3，优选，P型AlGaN层由2nm Alm1Ga1-m1N/6nm Al0.4Ga0.6N/2nm Aln1Ga1-n1N构成的，其中m1值是由初始值0.25线性递增到0.4，n1值是由初始值0.4线性递减到0.25；
(7)按常规方法生长厚度为85nm的P型Al0.2Ga0.8N层，掺杂元素为镁，掺杂浓度为1×1018cm-3。
依照上述方法制作LED外延结构2
(1)在MOCVD反应室中把C面蓝宝石衬底加热，氢气气氛下除去衬底表面的水和氧气；
(2)按常规方法生长非故意掺杂的AlGaN缓冲层；
(3)按常规方法生长厚度为3μm N型掺杂的Al0.25Ga0.75N层，掺杂元素为硅原子，掺杂浓度为5×1018cm-3；
(4)按常规方法生长总厚度为10nm变化铝组分的N型AlGaN层作为空穴阻挡层，掺杂元素为硅原子，掺杂浓度为5×1018cm-3，作为一种可选的实施方式，N型AlGaN层由1nmAla1Ga1-a1N/1nm Ala2Ga1-a2N/1nm Ala3Ga1-a3N/4nm Ala4Ga1-a4N/1nm Ala5Ga1-a5N/1nmAla6Ga1-a6N/1nm Ala7Ga1-a7N构成的，其中a1值是由初始值0.25线性递增到0.3，a2、a6为固定值且为0.3，a3值是由初始值0.3线性递增到0.35，a4为固定值且为0.35，a5值是由初始值0.35线性递减到0.3，a7值是由初始值0.3线性递减到0.25；
(5)按常规方法生长6个周期的Al0.15Ga0.85N/Al0.25Ga0.75N有源区，其中阱层厚度为3nm，垒层厚度为10nm；
(6)按常规方法生长厚度为10nm变化铝组分的P型AlGaN层作为电子阻挡层，掺杂元素为镁，掺杂浓度为1×1018cm-3，作为一种可选的实施方式，P型AlGaN层由1nm Alb1Ga1- b1N/1nm Alb2Ga1-b2N/1nm Alb3Ga1-b3N/4nm Alb4Ga1-b4N/1nm Alb5Ga1-b5N/1nm Alb6Ga1-b6N/1nmAlb7Ga1-b7N构成的，其中b1值是由初始值0.25线性递增到0.3，b2、b6为固定值且为0.3，b3值是由初始值0.3线性递减到0.4，b4为固定值且为0.4，b5值是由初始值0.4线性递减到0.3，b7值是由初始值0.3线性递减到0.25；；
(7)按常规方法生长厚度为85nm的P型Al0.2Ga0.8N层，掺杂元素为镁，掺杂浓度为1×1018cm-3。
以传统方法制作对比外延片，如下：
(1)在MOCVD反应室中把C面蓝宝石衬底加热，氢气气氛下除去衬底表面的水和氧气；
(2)按常规方法生长非故意掺杂的AlGaN缓冲层；
(3)按常规方法生长厚度为3μm N型掺杂的Al0.25Ga0.75N层，掺杂元素为硅原子，掺杂浓度为5×1018cm-3；
(4)按常规方法生长6个周期的Al0.15Ga0.85N/Al0.25Ga0.75N有源区，其中阱层厚度为3nm，垒层厚度为10nm；
(5)按常规方法生长厚度为10nm的P型Al0.4Ga0.6N电子阻挡层，掺杂元素为镁，掺杂浓度为1×1018cm-3；
(6)按常规方法生长厚度为85nm的P型Al0.2Ga0.8N层，掺杂元素为镁，掺杂浓度为1×1018cm-3；
对该本发明中的对比例和实施例的紫外LED外延结构进行光电性能分析，得到的分析结果见图2和图3所示。与对比例紫外LED外延结构相比，本发明提供的实施例2的外延结构1和外延结构2和具有有更大的内量子效率和光输出功率，外延结构2的性能改善尤为突出。由图2可得，当三个外延结构的紫外LED输入电流达到180mA时，对比例、外延结构1和外延结构2的光输出功率分别为95mW、110mW和165mW。由图3可得知，在20mA条件下，外延结构1和外延结构2的内量子效率分别是对比例的1.4倍、2倍。以上结果表明本实施例采用的多个线性变化铝组分结构层和固定铝组分结构层组成的电子阻挡层和空穴阻挡层不仅能够有效的解决有源区与电子阻挡层、N型层之间的极化效应，从而降低了电子和空穴的泄露概率，从而改善紫外LED的内量子效率与光输出功率。
以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。
Claims (9)
1.一种紫外LED外延结构，包括由底向上设置的衬底、AlGaN缓冲层、N型AlGaN层、空穴阻挡层、有源区、电子阻档层和p型AlGaN层；所述空穴阻挡层和电子阻挡层分别包含多个线性变化铝组分的结构层和固定铝组分的结构层；
所述空穴阻挡层包含七个结构层，所述七个结构层的厚度和铝组份含量各不相同；所述空穴阻挡层自底向上的第一个结构层为铝组分线性递增的Ala1Ga1-a1N，a1由初始值y线性递增到a2；第二个结构层为固定铝组分的Ala2Ga1-a2N；第三个结构层为铝组分线性递增的Ala3Ga1-a3N，a3由初始值a2线性递增到a4；第四个结构层为固定铝组分的Ala4Ga1-a4N；第五个结构层为铝组分线性递减的Ala5Ga1-a5N，a5由初始值a4线性递减至a2；第六结构层为固定铝组分的Ala6Ga1-a6N,a6=a2；第七个结构层为铝组分线性递减的Ala7Ga1-a7N，a7由初始值a2线性递减至y；其中y<a2<a4<1。
2.根据权利要求1 所述的紫外LED外延结构，其特征在于，所述有源区包含交替设置的量子阱和量子垒，所述量子阱为AlxGa1-xN，量子垒为AlyGa1-yN，所述有源区的发光波长范围为280-360nm。
3.根据权利要求1 所述的紫外LED外延结构，其特征在于，所述空穴阻挡层的总厚度为10-20nm。
4.根据权利要求1 所述的紫外LED外延结构，其特征在于，所述电子阻挡层的总厚度为10-20nm。
5.根据权利要求1 所述的紫外LED外延结构，其特征在于，所述的电子阻挡层包含七个结构层，所述七个结构层厚度不同且铝组分的含量不同；所述电子阻挡层自底向上第一个结构层为铝组分线性递增的Alb1Ga1-b1N，b1由初始值y线性递增到b2；第二、第六个结构层为固定铝组分的Alb2Ga1-b2N；第三个结构层为铝组分线性递增的Alb3Ga1-b3N，b3由初始值b2线性递增到b4；第四个结构层为固定铝组分的Alb4Ga1-b4N；第五个结构层为铝组分线性递减的Alb5Ga1-b5N，b5由初始值b4线性递减至b2；第七个结构层为铝组分线性递减的Alb7Ga1-b7N，b7由初始值b2线性递减至y；其中y<b2<b4<1。
6.根据权利要求1所述的紫外LED外延结构，其特征在于，所述空穴阻挡层中自底向上第一、二、三、五、六、七个结构层的厚度为1-2nm，第四个结构层的厚度为4-8nm，所述电子阻挡层中自底向上第一、二、三、五、六、七个结构层的厚度为1-2nm，第四个结构层的厚度为4-8nm。
7.一种如权利要求1-6任一所述的紫外LED外延结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在H2气氛、温度为1200-1280℃、反应室压力为100 torr下，烘烤处理蓝宝石衬底5-8分钟；
在1000-1100℃、反应室压力为100-200 torr、H2气氛下，在衬底上生长AlGaN缓冲层；
在1000-1100℃、反应室压力为100-200 torr、H2气氛下，在缓冲层上生长N型AlGaN层；
在1000-1100℃、反应室压力为100-200 torr、H2气氛下，在所述N型AlGaN层上生长空穴阻挡层，所述空穴阻挡层包含七个结构层，所述空穴阻挡层自底向上的第一个结构层为铝组分线性递增的Ala1Ga1-a1N，a1由初始值y线性递增到a2；第二个结构层为固定铝组分的Ala2Ga1-a2N；第三个结构层为铝组分线性递增的Ala3Ga1-a3N，a3由初始值a2线性递增到a4；第四个结构层为固定铝组分的Ala4Ga1-a4N；第五个结构层为铝组分线性递减的Ala5Ga1-a5N，a5由初始值a4线性递减至a2；第六结构层为固定铝组分的Ala6Ga1-a6N,a6=a2；第七个结构层为铝组分线性递减的Ala7Ga1-a7N，a7由初始值a2线性递减至y；其中y<a2< a4<1；
在1100-1200℃、反应室压力为100 torr、氮气气氛下，在所述空穴阻挡层上生长5-10周期的AlxGa1-xN/AlyGa1-yN有源区，x <y；
在1200℃、反应室压力为100-200 torr、氮气气氛下，在所述有源区上生长电子阻挡层，所述电子阻挡层包含多层线性变化铝组分的结构层和固定铝组分的结构层；
在1200℃、反应室压力为100 torr、氮气气氛下，在所述电子阻挡层上生长P型AlGaN层。
8.根据权利要求7所述的紫外LED外延结构的制备方法，其特征在于：所述N型AlGaN层的厚度为2-4μm；所述空穴阻挡层的厚度为10-20nm；所述有源区的AlxGa1-xN阱层厚度范围为2-7nm，AlyGa1-yN垒层厚度为8-20nm；所述电子阻挡层的厚度为10-20nm；所述P型AlGaN层的厚度为80-120nm。
9.根据权利要求7或8所述的紫外LED外延结构的制备方法，其特征在于：所述的电子阻挡层包含七个结构层，所述电子阻挡层自底向上第一个结构层为铝组分线性递增的Alb1Ga1-b1N，b1由初始值y线性递增到b2；第二、第六个结构层为固定铝组分的Alb2Ga1-b2N；第三个结构层为铝组分线性递增的Alb3Ga1-b3N，b3由初始值b2线性递增到b4；第四个结构层为固定铝组分的Alb4Ga1-b4N；第五个结构层为铝组分线性递减的Alb5Ga1-b5N，b5由初始值b4线性递减至b2；第七个结构层为铝组分线性递减的Alb7Ga1-b7N，b7由初始值b2线性递减至y；其中y<b2< b4<1。
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