CN111987197A - AlGaN基深紫外发光二极管及其AlGaN外延片和制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及AlGaN基深紫外发光二极管及其AlGaN外延片和制备方法，所述AlGaN基深紫外发光二极管和所述AlGaN外延片采用单层图形化BN缓冲层作为缓冲层，利用单层BN的层间采用范德华力的特点，可以有效地降低外延层中的应力大小；利用单层BN与外延层同属III族氮化物的特性，可以获得较好的外延兼容性；此外，利用图形化BN缓冲层的图形密度和图形大小可控的特点，可以实现氮化物生长时成核中心位置均匀性和密度的可控，以此提升所述AlGaN外延片的结晶质量和降低所述AlGaN外延片的位错密度，从而提高所述AlGaN外延片的内量子效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种深紫外发光二极管，特别是涉及一种高内量子效率的AlGaN基深紫外发光二极管及其AlGaN外延片和制备方法，所述AlGaN基深紫外发光二极管和所述AlGaN外延片均采用单层图形化BN缓冲层作为缓冲层。
背景技术
根据不同波长范围，紫外光可划分为：长波紫外UVA(320nm-400nm)、中波紫外UVB(280nm-320nm)、短波紫外UVC(200nm-280nm)和真空紫外Vacuum UV(10-200nm)。紫外线波长在200nm-350nm的光线被称为深紫外线。深紫外发光二极管具有节能、环保、安全、寿命长、低耗、低热等优点，因而深紫外发光二极管被广泛应用于生物化学、杀菌、净水、医药、农业、照明、高密度光存储光源、荧光分析系统以及相关的信息传感等领域。为获得工作效率高且工作效果好的深紫外发光二极管，提高深紫外发光二极管的内量子效率变得尤为重要。
对于紫外同质集成光芯片而言，AlGaN基半导体材料是理想的器件制备材料。因为AlGaN是直接禁带半导体，随Al组分变化，其禁带宽度在3.4eV～6.2eV之间连续可调,覆盖了大部分紫外波段，而且其具有稳定的物理化学性质，有良好的应用潜力。
目前制约AlGaN基深紫外发光二极管发展的主要问题在于缺乏与AlGaN晶格匹配的衬底材料，在AlGaN基深紫外发光二极管的衬底进行异质外延时，由于衬底与氮化物半导体之间存在较大的晶格失配和热膨胀系数的差异，导致在衬底上生长的氮化物薄膜及器件存在着较多穿透位错，这些位错对于AlGaN基深紫外发光二极管的内量子效率影响极大，高位错密度的AlGaN多量子阱的内量子效率只有1％，想要获得大于60％内量子效率的深紫外发光二极管，其材料的位错密度需要低于5×108cm-2。
发明内容
基于此，本发明的一目的是，提供一种结晶质量好、位错密度低的AlGaN外延片以及具有高内量子效率的AlGaN基深紫外发光二极管及其制备方法。
一种AlGaN外延片，包括：由下而上依次包括：衬底、单层图形化BN缓冲层、AlGaN层，其中所述单层图形化BN缓冲层作为缓冲层。
在本发明的一实施例中，所述衬底为蓝宝石衬底、硅衬底、碳化硅衬底中的任一种。
在本发明的一实施例中，所述单层图形化BN缓冲层被设置采用化学气相沉积法或物理气相沉积法直接在所述衬底上生长形成。
在本发明的一实施例中，所述单层图形化BN缓冲层被设置采用化学气相沉积法或物理气相沉积法生长形成后转移至所述衬底表面。
在本发明的一实施例中，所述单层图形化BN缓冲层被设置通过离子束刻蚀的方式获取。
在本发明的一实施例中，所述单层图形化BN缓冲层的图形为圆形或六边形。
在本发明的一实施例中，所述AlGaN层采用化学气相沉积法进行制备。
一种AlGaN基深紫外发光二极管，包括所述AlGaN外延片和于所述AlGaN外延片依次生长的AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层、p型AlGaN层、p型GaN层。
在本发明的一实施例中，所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层中Al组分含量x<y,所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层中，AlxGa1-xN为阱层，AlyGa1-yN为垒层，且Al组分含量0≤x<y<1。
在本发明的一实施例中，所述p型AlGaN层为AlmGa1-mN，Al组分含量m的取值范围为：y<m<1。
本发明在另一方面还提供了一种AlGaN基深紫外发光二极管的制备方法，包括以下步骤：
(S1)选择衬底；
(S2)于所述衬底表面形成一层单层的BN缓冲层；
(S3)于所述单层的BN缓冲层刻蚀图案，形成单层图形化BN缓冲层；
(S4)于所述单层图形化BN缓冲层上外延生长n型AlGaN层；
(S5)于所述n型AlGaN层上外延生长AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层，所述AlxGa1- xN/AlyGa1-yN多量子阱层作为活性区；以及
(S6)在所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层活性区上沉积p-AlGaN材料，以于所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层上形成p型AlGaN层。
在本发明的一实施例中，在所述步骤(S1)中，所述衬底为蓝宝石衬底、硅衬底、碳化硅衬底中的任一种。
在本发明的一实施例中，在所述步骤(S1)中，选择所述蓝宝石衬底作为所述衬底。
在本发明的一实施例中，在所述步骤(S2)中，通过化学气相沉积法或物理气相沉积法在所述衬底表面直接生长形成所述单层的BN缓冲层。
在本发明的一实施例中，在所述步骤(S2)中，通过化学气相沉积法或物理气相沉积法直接生长形成所述单层的BN缓冲层后转移至所述衬底表面。
在本发明的一实施例中，在所述步骤(S3)中，利用离子束刻蚀的方法在所述单层的BN缓冲层刻蚀图案。
在本发明的一实施例中，所述单层图形化BN缓冲层的图形为圆形或六边形。
在本发明的一实施例中，所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层中Al组分含量x<y,所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层中，AlxGa1-xN为阱层，AlyGa1-yN为垒层，且Al组分含量0≤x<y<1。
在本发明的一实施例中，所述p型AlGaN层为AlmGa1-mN，Al组分含量m的取值范围为：y<m<1。
本发明的所述AlGaN基深紫外发光二极管和所述AlGaN外延片均采用所述单层图形化BN缓冲层作为缓冲层，利用单层BN的层间采用范德华力的特点，可以有效地降低外延层中的应力大小；而且，利用单层BN与外延层同属III族氮化物的特性，可以获得较好的外延兼容性；此外，利用图形化BN缓冲层的图形密度和图形大小可控的特点，可以实现氮化物生长时成核中心位置均匀且密度可控，进而提升所述AlGaN外延片的结晶质量，以此本发明提供了一种结晶质量好、位错密度低以及具有高内量子效率的AlGaN基深紫外发光二极管及其AlGaN外延片和制备方法。本发明的所述AlGaN基深紫外发光二极管及其AlGaN外延片的位错密度在0～5×108cm-2，内量子效率在60％～100％。
可以理解的是，由于单层BN是层内原子间由共价键连接，层间采用范德华力连接的材料，而且二维氮化硼BN是传统III族氮化物半导体的一员，和氮化物外延结构具有很好的外延兼容性，在二维BN缓冲层上制备氮化物外延结构具有更好的晶体质量和器件性能。此外，二维BN具有更成熟的制备技术，在结晶度、厚度、形貌等参数调控上具有独到优势；与传统三维材料过渡层和氮化物外延结构的共价键连接相比，二维BN层间结合力弱，可以有效弛豫界面处的晶格失配。并且图形化BN缓冲层具有图形密度和图形大小可控的优点，有利于实现氮化物生长时成核中心位置均匀且密度可控，进而提升所述AlGaN外延片的结晶质量，降低AlGaN外延片的位错密度，从而提高所述AlGaN外延片和所述AlGaN基深紫外发光二极管的内量子效率，以此本发明提供了一种结晶质量好且位错密度低，具有高内量子效率的AlGaN基深紫外发光二极管及其AlGaN外延片。
通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
附图说明
图1为根据本发明的一优选实施例的所述AlGaN基深紫外发光二极管的结构示意图。
图2为根据本发明的上述优选实施例的所述AlGaN基深紫外发光二极管的单层图形化BN缓冲层的一种结构示意图。
图3为根据本发明的上述优选实施例的所述AlGaN基深紫外发光二极管的单层图形化BN缓冲层的另一种结构示意图。
图4为根据本发明的上述优选实施例的所述AlGaN基深紫外发光二极管的制备流程框图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、形变方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“竖向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图3所示，根据本发明的AlGaN基深紫外发光二极管10及其AlGaN外延片的具体结构被阐明。如图1所示，所述AlGaN外延片由下而上依次包括：衬底11、单层图形化BN缓冲层12以及AlGaN层13，其中所述单层图形化BN缓冲层12作为缓冲层。所述AlGaN基深紫外发光二极管10包括所述AlGaN外延片并包括于所述AlGaN外延片依次生长的AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层14、p型AlGaN层15、p型GaN层16，其中所述单层图形化BN缓冲层12作为缓冲层。
可以理解的是，由于单层BN是层内原子间由共价键连接，层间采用范德华力连接的材料，而且二维氮化硼BN是传统III族氮化物半导体的一员，和氮化物外延结构具有很好的外延兼容性，在二维BN缓冲层上制备氮化物外延结构具有更好的晶体质量和器件性能。此外，二维BN具有更成熟的制备技术，在结晶度、厚度、形貌等参数调控上具有独到优势；与传统三维材料过渡层和氮化物外延结构的共价键连接相比，二维BN层间结合力弱，可以有效弛豫界面处的晶格失配。并且图形化BN缓冲层具有图形密度和图形大小可控的优点，有利于实现氮化物生长时成核中心位置均匀且密度可控，进而提升所述AlGaN外延片的结晶质量，降低AlGaN外延片的位错密度，从而提高所述AlGaN外延片和所述AlGaN基深紫外发光二极管10的内量子效率，以此通过采用所述单层图形化BN缓冲层12作为缓冲层的方式，所述AlGaN外延片能够具有高质量的结晶质量和低位错密度，因此具有高内量子效率。
值得一提的是，采用所述单层图形化BN缓冲层12作为缓冲层的所述AlGaN外延片的位错密度低于5×108cm-2，具有大于60％内量子效率，因此本发明提供一种高内量子效率的所述AlGaN外延片。
由此，由于所述AlGaN外延片具有高内量子效率，因此所述AlGaN外延片能够被集成于光电子芯片器件中，以使得使用该光电子芯片器件的设备能够具有更高的工作效率和更好的工作效果。本发明的所述AlGaN外延片可以但不限于被应用于AlGaN基深紫外发光二极管10或深紫外探测器。
值得一提的是，本发明的所述AlGaN外延片的所述衬底11为蓝宝石衬底、硅衬底、碳化硅衬底中的任一种。
优选地，在本发明的这一优选实施例中，所述AlGaN外延片采用蓝宝石衬底作为衬底11，所述蓝宝石衬底的晶面指数为(001)面。由于所述蓝宝石衬底的生产技术成熟、器件质量好，而且所述蓝宝石衬底的稳定性好，适于应用在高温生长过程，此外，所述蓝宝石底衬的机械强度较高，容易处理和清洗，因此本发明优选地采用所述蓝宝石衬底作为所述衬底11。
进一步地，所述单层图形化BN缓冲层12可以被设置采用化学气相沉积法(CVD)或物理气相沉积法(PVD)直接在所述衬底11表面上生长形成，在本发明的一些实施例中，所述单层图形化BN缓冲层12可以被设置采用化学气相沉积法(CVD)或物理气相沉积法(PVD)生长形成后转移至所述衬底11表面。
优选地，在本发明的这一优选实施中，所述单层图形化BN缓冲层12被设置采用化学气相沉积法(CVD)或物理气相沉积法(PVD)直接在所述衬底11表面上生长形成，以避免转移过程的复杂操作和避免所述单层图形化BN缓冲层12在转移的过程中被污染。
值得一提的是，所述单层图形化BN缓冲层12的形成方式是：首先通过化学气相沉积法(CVD)或物理气相沉积法(PVD)在所述蓝宝石衬底11表面生长形成一层单层的BN缓冲层，其次通过离子束刻蚀，即光刻的方式在所述单层的BN缓冲层表面刻蚀出图案，从而形成所述单层图形化BN缓冲层12。
如图2和图3所示，所述单层图形化BN缓冲层12的图案形状被阐明，所述单层图形化BN缓冲层12的图案为圆形或六边形，即在离子束刻蚀时，在所述单层的BN缓冲层表面刻蚀出的图案为圆形或六边形。
应该理解的是，在本发明的一些实施例中，所述单层图形化BN缓冲层12的图案也可以为三角形、四边形、五边形等形状，本发明对所述单层图形化BN缓冲层12的图案形状不作限制。
可以理解的是，由于所述单层图形化BN缓冲层12在通过离子束刻蚀的方式获取时，所述单层图形化BN缓冲层12的图案形状、大小和密度均可以被有效控制，以此有利于实现在所述单层图形化BN缓冲层12表面的氮化物生长时成核中心位置均匀且密度可控，即有利于确保所述单层图形化BN缓冲层12表面形成的所述n型AlGaN层13的均匀性，进而有利于提升所述AlGaN外延片的结晶质量，降低外延层的位错密度，从而提高使用所述AlGaN外延片的光电子芯片器件的内量子效率。
值得一提的是，在本发明的这一实施例中，所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层14中Al组分含量x<y,所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层14中，AlxGa1-xN为阱层，AlyGa1-yN为垒层，且Al组分含量0≤x<y<1。
此外，还值得一提的是，所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层14作为活性区，通过在所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层14活性区沉积p-AlGaN材料而于于所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层14上形成p型AlGaN层15。
特别地，所述p型AlGaN层15为AlmGa1-mN，Al组分含量m的取值范围为：y<m<1。
综上可以理解的是，本发明提供了一种AlGaN基深紫外发光二极管10，所述AlGaN基深紫外发光二极管10包括所述AlGaN外延片。
值得一提的是，目前存在的关于氮化物生长的专利主要聚焦于利用石墨烯材料层间为范德华力的特性来调制后续氮化物生长过程中产生的应力，如申请号为201710192463.6的专利，提供了一种氮化镓薄膜及其制备方法和石墨烯薄膜及其制备方法，通过在氮化镓缓冲层上依次形成具有第一孔隙结构的石墨烯催化层和具有第二孔隙结构的石墨烯掩膜层，再通过在所述石墨烯掩膜层的表面上以及在所述石墨烯掩膜层的孔隙中裸露的所述氮化镓缓冲层的表面上外延生长氮化镓层的方式，提高氮化镓薄膜的成膜质量，以及提高石墨烯薄膜的稳定性。然而此种方式的反应条件和步骤复杂、对设备要求较高、而且现阶段成本较高。因此本发明提供一种新的所述AlGaN基深紫外发光二极管10的制备方法。
如图4所示，本发明还提供了一种AlGaN基深紫外发光二极管10的制备方法，包括以下步骤：
(S1)选择衬底11；
(S2)于所述衬底11表面形成一层单层的BN缓冲层；
(S3)于所述单层的BN缓冲层刻蚀图案，形成单层图形化BN缓冲层12；
(S4)于所述单层图形化BN缓冲层12上外延生长n型AlGaN层13；
(S5)于所述n型AlGaN层13上外延生长AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层14，所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层14作为活性区；以及
(S6)在所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层14活性区上沉积p-AlGaN材料，以于所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层14上形成p型AlGaN层15。
可以理解的是本发明的所述AlGaN基深紫外发光二极管10的制备方法主要利用结构完整且c轴取向生长的单层h-BN作为缓冲层，而且对所述单层h-BN缓冲层进行了图案刻蚀，以形成所述单层图形化BN缓冲层12，从而能够利用所述单层图形化BN缓冲层12的图形作为后续生长的成核位点，以此，基于所述单层图形化BN缓冲层12的图形刻蚀的图案形状、大小、密度的可控性，形成所述单层图形化BN缓冲层12表面氮化物生长时成核中心位置的均匀和密度的可控性。换句话说，本发明可以通过改变所述单层图形化BN缓冲层12表面的图案形状、大小以及密度来调整所述单层图形化BN缓冲层12表面氮化物生长形成的均匀性和密度。因此本发明可以根据后续氮化物的生长需要对所述单层图形化BN缓冲层12所刻蚀的图案的形状、大小以及密度进行调整。
值得一提的是，在所述步骤(S1)中，所述衬底11为蓝宝石衬底、硅衬底、碳化硅衬底中的任一种。优选地，在本发明的这一优选实施例中，选择所述蓝宝石衬底作为所述衬底11。
此外，还值得一提的是，在所述步骤(S2)中，通过化学气相沉积法或物理气相沉积法在所述衬底11表面直接生长形成所述单层的BN缓冲层。在本发明的一些实施例中，也可以通过化学气相沉积法或物理气相沉积法生长形成所述单层的BN缓冲层后转移至所述衬底11表面。
特别地，在所述步骤(S3)中，利用离子束刻蚀的方法在所述单层的BN缓冲层刻蚀图案。
可选地，所述单层图形化BN缓冲层12的图形为圆形或六边形。
值得一提的是，所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层14中Al组分含量x<y,所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层14中，AlxGa1-xN为阱层，AlyGa1-yN为垒层，且Al组分含量0≤x<y<1。
特别地，所述p型AlGaN层15为AlmGa1-mN，Al组分含量m的取值范围为：y<m<1。
可以理解的是，本发明的所述AlGaN基深紫外发光二极管10采用所述单层图形化BN缓冲层12作为缓冲层，利用所述单层图形化BN缓冲层12的层间为范德华力的特点，可以有效降低外延层中的应力大小；利用所述单层图形化BN缓冲层12与外延层同属III族氮化物的特性，可以获得较好的外延兼容性；以此本发明的所述AlGaN基深紫外发光二极管10具有高质量的晶格质量和低密度的位错，因而具有高内量子效率。
值得一提的是，在已经分离的所述p-AlGaN材料以及对应的所述n型AlGaN层13上，利用电子束蒸发或者热蒸发以及快速退火等方法可以分别制备适用于发光与探测器件p型区电极和n型区电极。
换句话说，在本发明的所述AlGaN基深紫外发光二极管10的制备方法的基础上，后续通过电子束蒸发或者热蒸发以及快速退火等方法可以对应制备出分别适用于发光和探测的光电子芯片器件。
本发明方法包括但不限于上述实施例。本发明所述方法能够有效提高AlGaN基同质集成光电子芯片探测与发光波段重合度，从而提高数据转换效率，增大数据传输速度，从而提高器件性能。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (17)
1.AlGaN外延片，其特征在于，由下而上依次包括：衬底、单层图形化BN缓冲层、AlGaN层，其中所述单层图形化BN缓冲层作为缓冲层。
2.根据权利要求1所述的AlGaN外延片，其特征在于，所述衬底为蓝宝石衬底、硅衬底、碳化硅衬底中的任一种。
3.根据权利要求1所述的AlGaN外延片，其特征在于，所述单层图形化BN缓冲层被设置采用化学气相沉积法或物理气相沉积法直接在所述衬底上生长形成。
4.根据权利要求1所述的AlGaN外延片，其特征在于，所述单层图形化BN缓冲层被设置采用化学气相沉积法或物理气相沉积法生长形成后转移至所述衬底表面。
5.根据权利要求1所述的AlGaN外延片，其特征在于，所述单层图形化BN缓冲层被设置通过离子束刻蚀的方式获取。
6.根据权利要求1所述的AlGaN外延片，其特征在于，所述单层图形化BN缓冲层的图形为圆形或六边形。
7.AlGaN基深紫外发光二极管，其特征在于，包括根据权利要求1至6中任一所述的AlGaN外延片和于所述AlGaN外延片依次生长形成的AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层、p型AlGaN层、p型GaN层。
8.根据权利要求7所述的AlGaN基深紫外发光二极管，其特征在于，所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层中Al组分含量x<y,所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层中，AlxGa1-xN为阱层，AlyGa1-yN为垒层，且Al组分含量0≤x<y<1。
9.根据权利要求7所述的AlGaN基深紫外发光二极管，其特征在于，所述p型AlGaN层为AlmGa1-mN，Al组分含量m的取值范围为：y<m<1。
10.AlGaN基深紫外发光二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(S1)选择衬底；
(S2)于所述衬底表面形成一层单层的BN缓冲层；
(S3)于所述单层的BN缓冲层刻蚀图案，形成单层图形化BN缓冲层；
(S4)于所述单层图形化BN缓冲层上外延生长n型AlGaN层；
(S5)于所述n型AlGaN层上外延生长AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层，所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层作为活性区；以及
(S6)在所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层活性区上沉积p-AlGaN材料，以于所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层上形成p型AlGaN层。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述步骤(S1)中，所述衬底为蓝宝石衬底、硅衬底、碳化硅衬底中的任一种。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述步骤(S2)中，通过化学气相沉积法或物理气相沉积法在所述衬底表面直接生长形成所述单层的BN缓冲层。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述步骤(S2)中，通过化学气相沉积法或物理气相沉积法生长形成所述单层的BN缓冲层后转移至所述衬底表面。
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述步骤(S3)中，利用离子束刻蚀的方法在所述单层的BN缓冲层刻蚀图案。
15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层中Al组分含量x<y,所述AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱层中，AlxGa1-xN为阱层，AlyGa1-yN为垒层，且Al组分含量0≤x<y<1。
16.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述p型AlGaN层为AlmGa1-mN，Al组分含量m的取值范围为：y<m<1。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述单层图形化BN缓冲层的图形为圆形或六边形。
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