CN112133799A - 氮化镓基发光二极管外延片及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种氮化镓基发光二极管外延片及其制造方法，属于半导体技术领域。所述氮化镓基发光二极管外延片包括衬底、以及依次层叠在所述衬底上的三维成核层、二维恢复层、未掺杂的GaN层、N型层、多量子阱层和P型层，所述N型层包括多个周期交替生长的第一子层和第二子层，所述第一子层为N型GaN层，所述第一子层中的N型掺杂剂的掺杂浓度阈值为2*1020cm‑3，所述第二子层为未掺杂的GaN层，所述第二子层为三维岛状结构。该氮化镓基发光二极管外延片可以减少N型层中的螺旋位错，从而减少电流集聚效应，提高发光二级管器件的使用寿命。
Description
技术领域
本公开涉及半导体技术领域，特别涉及一种氮化镓基发光二极管外延片及其制造方法。
背景技术
氮化镓(GaN)材料作为第三代半导体材料，较传统砷化镓(GaAs)材料在载流子迁移率，热导率、化学稳定性、抗辐射照能力等方面有较好的表现。且GaN材料在光与电转化方面有突出性能，被广泛应用于强发光、大功率器件中。
现有的GaN基发光二级管外延片包括衬底以及生长在衬底上的GaN外延层。GaN外延层至少包括依次层叠在衬底上的未掺杂的GaN层、N型层、多量子阱层和P型层。其中，N型层为掺Si的GaN层，用于提供电子。P型层为掺Mg的GaN层，用于提供空穴。N型层提供的电子和P型层提供的空穴会在多量子阱层进行辐射复合发光。受限于GaN衬底的高额成本，GaN外延过程通常会在蓝宝石衬底或Si衬底上进行。然而GaN外延层与蓝宝石衬底或Si衬底之间均存在着非常严重的晶格常数失配和热失配，会在外延层中引入大量的螺旋位错和张应力。螺旋位错会逐渐延伸和贯穿外延层并对发光二级管的器件性能产生不利影响。
特别是在掺有Si的N型层中，螺型位错还会在纵向(即外延层的生长方向)形成低阻的漏电通道，当发光二级管器件通电后，电流基本完全从漏电通路上流过，产生的热量也全部集中在漏电通路上。由此易导致发光二级管材料局部温度过高，局部热应力过大，最终使得发光二级管器件表面产生击穿孔洞，影响发光二级管器件的使用寿命。
发明内容
本公开实施例提供了一种氮化镓基发光二极管外延片及其制造方法，可以减少N型层中的螺旋位错，从而减少电流集聚效应，提高发光二级管器件的使用寿命。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种氮化镓基发光二极管外延片，所述氮化镓基发光二极管外延片包括衬底、以及依次层叠在所述衬底上的三维成核层、二维恢复层、未掺杂的GaN层、N型层、多量子阱层和P型层，
所述N型层包括多个周期交替生长的第一子层和第二子层，所述第一子层为N型GaN层，所述第一子层中的N型掺杂剂的掺杂浓度阈值为2*1020cm-3，所述第二子层为未掺杂的GaN层，所述第二子层为三维岛状结构。
可选地，所述第一子层和所述第二子层的厚度成正比。
可选地，所述第一子层和所述第二子层的厚度比为25:2～20：1。
可选地，所述第一子层的厚度为200～500nm，所述第二子层的厚度为10～30nm。
另一方面，提供了一种氮化镓基发光二极管外延片的制造方法，所述制造方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上依次生长低温缓冲层、三维成核层、二维恢复层和未掺杂的GaN层；
在所述未掺杂的GaN层上生长N型层，所述N型层包括第一子层和第二子层，所述第一子层为N型GaN层，所述第一子层中的N型掺杂剂的掺杂浓度阈值为2*1020cm-3，所述第二子层为未掺杂的GaN层，所述第二子层为三维岛状结构；
在所述N型层上依次生长多量子阱层和P型层。
可选地，所述第一子层和所述第二子层的厚度成正比。
可选地，所述在所述未掺杂的GaN层上生长N型层，包括：
向反应腔内通入氢气、氮气、镓源和氮源；
向所述反应腔内通入SiH4，生长厚度为200～500nm的所述第一子层；
停止向所述反应腔内通入SiH4，在所述第一子层上生长厚度为10～30nm的所述第二子层。
可选地，所述第二子层的生长温度低于所述第一子层的生长温度，所述第二子层的生长压力高于所述第二子层的生长压力。
可选地，所述第一子层的生长温度为1100～1200℃，所述第二子层的生长温度为950～1050℃。
可选地，所述第一子层的生长压力为50～200torr，所述第二子层的生长压力比所述第一子层的生长压力高50～100torr。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过将N型层设置为包括多个周期交替生长的第一子层和第二子层，其中，第一子层为N型GaN层，可以用于提供电子。第二子层为未掺杂的GaN层，且第二子层为三维岛状结构，GaN的三维生长可以改变从下层延伸上来的位错朝向，从垂直延伸转向斜向上，进而在后续的二维生长中使位错碰头而无法向上继续延伸，从而可以阻挡位错继续向上延伸。此时N型层中的位错减少，则第一子层中的N型掺杂剂的掺杂浓度阈值可以设置的更高，达到2*1020cm-3。N型掺杂剂的掺杂浓度越高，N型层的电导率越高，所需的驱动电压越低，从而可以进一步提高发光二极管的发光效率越高。
附图说明
为了更清楚地说明本公开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公开的一些实施例，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是本公开实施例提供的一种氮化镓基发光二极管外延片的结构示意图；
图2是本公开实施例提供的一种N型层的结构示意图；
图3是本公开实施例提供的一种氮化镓基发光二极管外延片的制造方法流程图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
为了更好的理解本公开，以下简单说明下本公开实施例提供的一种现有的氮化镓基发光二极管外延片的结构：
现有的发光二极管外延片包括衬底以及生长在衬底上的GaN外延层。GaN外延层至少包括依次层叠在衬底上的未掺杂的GaN层、N型层、多量子阱层和P型层。其中，N型层为掺Si的GaN层，用于提供电子。P型层为掺Mg的GaN层，用于提供空穴。N型层提供的电子和P型层提供的空穴会在多量子阱层进行辐射复合发光。
其中，衬底为蓝宝石衬底，然而GaN外延层与蓝宝石衬底或Si衬底之间均存在着非常严重的晶格常数失配和热失配，会在外延层中引入大量的螺旋位错和张应力。螺旋位错会逐渐延伸和贯穿外延层并对发光二级管的器件性能产生不利影响。
而N型层中的N型掺杂剂的掺杂浓度越高，即Si的含量越高，N型层的电导率越高，则所需的驱动电压越小，发光二极管的发光效率越高。然而，N型掺杂剂的掺杂浓度越高又会带来大量因杂质原子而产生位错。这些位错若为沿Z方向(即发光二极管外延片的生长方向)的螺型位错，则在N型层掺Si的情况下，极易在N型层中形成漏电通道。
因此，为了防止漏电通道的产生，现有技术中通常会限制N型层中的N型掺杂剂的掺杂浓度阈值为5*1019cm-3。但在此掺杂浓度阈值下，N型层的电导率又会较低，使得发光二极管的发光效率无法提高。
图1是本公开实施例提供的一种氮化镓基发光二极管外延片的结构示意图，如图1所示，发光二极管外延片包括衬底1、以及依次层叠在衬底1上的三维成核层2、二维恢复层3、未掺杂的GaN层4、N型层5、多量子阱层6和P型层7。
图2是本公开实施例提供的一种N型层的结构示意图，如图2所示，N型层5包括多个周期交替生长的第一子层51和第二子层52，第一子层51为N型GaN层，第一子层51中的N型掺杂剂的掺杂浓度阈值为2*1020cm-3，第二子层52为未掺杂的GaN层，第二子层52为三维岛状结构。
本公开实施例通过将N型层设置为包括多个周期交替生长的第一子层和第二子层，其中，第一子层为N型GaN层，可以用于提供电子。第二子层为未掺杂的GaN层，且第二子层为三维岛状结构，GaN的三维生长可以改变从下层延伸上来的位错朝向，从垂直延伸转向斜向上，进而在后续的二维生长中使位错碰头而无法向上继续延伸，从而可以阻挡位错继续向上延伸。此时N型层中的位错减少，则第一子层中的N型掺杂剂的掺杂浓度阈值可以设置的更高，达到2*1020cm-3。N型掺杂剂的掺杂浓度越高，N型层的电导率越高，所需的驱动电压越低，从而可以进一步提高发光二极管的发光效率越高。
同时，第二子层还可以起到扩散电流的作用，原因是当电流从N型层垂直传导过程遭遇电阻率较高的第二子层时，电流的垂直输运速率会被减弱，转为倾向于在电阻率较低的第一子层中横向传导，从而可以进一步提高发光二极管的发光效率。
在本实施例中，第一子层中可以为Si掺杂，N型掺杂剂的掺杂浓度阈值即为Si掺杂的最大浓度值。
示例性地，第一子层中的N型掺杂剂的掺杂浓度阈值为1020cm-3。此时既可以减少N型层中的位错，防止漏电通道的产生，又可以保证N型层的电导率，从而可以提高发光二极管的发光效率越高。
可选地，第一子层51和第二子层52的厚度成正比。即第一子层51的厚度越厚，第二子层52的厚度就越厚，第一子层51的厚度越薄第二子层52的厚度就越薄。
若第一子层51的厚度较厚，而第二子层52的厚度较薄，则第二子层52起不到阻挡位错延伸的效果。若第一子层51的厚度较薄，而第二子层52的厚度较厚，则第二子层52会形成阻值较大的电阻，导致N型层5整体阻值较大，所需驱动电压较大，从而导致发光二极管的发光效率较低。
可选地，第一子层51和第二子层52的厚度比为25:2～20：1。
此时，即可保证第二子层52能够起到挡位错延伸的效果，又能保证N型层5的整体阻值不会较大，影响发光二极管的发光效率。
可选地，N型层5的厚度为2～3um。此时即可保证N型层能够提供足够的电子，与空穴进行辐射复合，同时又可以防止N型层的厚度过厚，造成材料的浪费。
可选地，第一子层51的厚度为200～500nm。由于第一子层51为主要的空穴提供层，因此，将第一子层51的厚度设置的较厚，可以保证N型层5能够提供足够的电子，与空穴进行辐射复合。
可选地，第二子层52的厚度为10～30nm。若第二子层52的厚度过薄，则起不到阻挡位错的效果，若第二子层51的厚度过厚，则会导致N型层的整体电阻过大，影响二极管的发光效率。
可选地，衬底1可以采用蓝宝石(主要成分为Al2O3)衬底，优选采用[0001]晶向的蓝宝石。或者，衬底1可以为Si衬底。
可选地，三维成核层2可以为GaN层，厚度为500～1um。
可选地，二维恢复层3可以为GaN层，厚度为200～500nm。
可选地，未掺杂的GaN层4的厚度为800nm～2um。
在衬底上进行半导体材料的纵向生长，会形成多个相互独立的三维岛状结构，称为三维成核层2；然后在所有三维岛状结构上和各个三维岛状结构之间进行半导体材料的横向生长，形成二维平面结构，称为二维恢复层3；最后在二维生长层上高温生长一层较厚的氮化镓，称为未掺杂的GaN层4。
其中，三维成核层2可以释放应力，从而减少位错的产生。二维恢复层3可以改变位错生长方向，最终消灭位错。未掺杂的GaN层4可起到改善晶格失配，释放底层应力的作用。
可选地，多量子阱层6可以包括多个周期交替生长的InGaN阱层和GaN垒层。其中，多量子阱层6的周期数可以为5～11。InGaN阱层的厚度为2nm～4nm，优选为3.5nm，GaN垒层的厚度为9nm～20nm，优选为12nm。
可选地，P型层7的厚度可以为100nm～300nm，优选为200nm；P型层7中P型掺杂剂的掺杂浓度可以为1018cm-3～1020cm-3，优选为1019cm-3。P型层7为空穴的主要提供层，用于提供空穴与电子进行辐射复合发光。
可选地，如图1所示，该氮化镓基发光二极管外延片还可以包括应力释放层91，应力释放层91设置在N型层5和多量子阱层6之间，以对蓝宝石和氮化镓之间晶格失配产生的应力进行释放，提高多量子阱层的晶体质量，有利于电子和空穴在有源层进行辐射复合发光，提高LED的内量子效率，进而提高LED的发光效率。
具体地，应力释放层91可以包括多个InGaN层和多个GaN层，多个InGaN层和多个GaN层交替层叠设置。
进一步地，应力释放层91中InGaN层的厚度可以为1nm～3nm，优选为2nm；应力释放层91中GaN层的厚度可以为20nm～40nm，优选为30nm；应力释放层91中InGaN层的数量与GaN层的数量相同，GaN层的数量可以为5个～11个，优选为8个。
可选地，如图1所示，该氮化镓基发光二极管外延片还可以包括电子阻挡层92，电子阻挡层92设置在多量子阱层6和P型层7之间，以避免电子跃迁到P型层中与空穴进行非辐射复合，降低LED的发光效率。
具体地，电子阻挡层92的材料可以采用P型掺杂的AlGaN，如AlyGa1-yN，0.1＜y＜0.5。
进一步地，电子阻挡层92的厚度可以为50nm～100nm，优选为75nm。
优选地，如图1所示，该氮化镓基发光二极管外延片还可以包括低温P型层93，低温P型层93设置在多量子阱层6和电子阻挡层92之间，以避免电子阻挡层92采用较高的生长温度造成多量子阱层6中的In原子析出，影响发光二极管的发光效率。
具体地，低温P型层93的材料可以为P型掺杂的氮化镓。
进一步地，低温P型层93的厚度可以为30nm～50nm，优选为40nm；低温P型层93中P型掺杂剂的掺杂浓度可以为1020cm-3～1021cm-3，优选为5*1020cm-3。
可选地，如图1所示，该发光二极管外延片还可以包括P型接触层94，P型接触层94铺设在P型层7上，以与芯片制作工艺中形成的电极或者透明导电薄膜之间形成欧姆接触。
具体地，P型接触层94的材料可以采用P型掺杂的氮化铟镓。
进一步地，P型接触层94的厚度可以为5～100nm，优选为50nm；P型接触层94中P型掺杂剂的掺杂浓度可以为1021cm-3～1022cm-3，优选为6*1021cm-3。
图1所示的氮化镓基发光二极管外延片的一种具体实现包括：衬底1、以及依次层叠在衬底1上的三维成核层2、二维恢复层3、未掺杂的GaN层4、N型层5、多量子阱层6和P型层7。其中，衬底1的材料采用蓝宝石；三维成核层2为厚度为500nm的GaN层，二维恢复层3为厚度为500nm的GaN层，未掺杂的GaN层4的厚度为1000nm。多量子阱层6包括交替层叠的8个InGaN阱层和8个GaN垒层，InGaN阱层的厚度为3.5nm，GaN垒层的厚度为12nm。P型层7为厚度为200nm的P型掺杂的GaN层，P型掺杂剂的掺杂浓度为1019cm-3。
其中，第一子层为厚度为200nm的N型GaN层，第一子层中的N型掺杂剂的掺杂浓度阈值为1*1020cm-3，第二子层为厚度为10nm的未掺杂的GaN层，第二子层52为三维岛状结构。
将上述外延片制成芯片，与现有技术中其它层结构相同，而采用厚度为2um、N型掺杂剂的掺杂浓度为5*1019/cm3的单层GaN结构的N型层制成的芯片相比，位错密度降低了30％～60％，电导率增加了30％。
图3是本公开实施例提供的一种氮化镓基发光二极管外延片的制造方法流程图，如图3所示，该制造方法包括：
步骤301、提供一衬底。
其中，衬底可采用[0001]晶向的Al2O3蓝宝石衬底，或者可以为Si衬底。
进一步地，步骤301还可以包括：
将衬底在氢气气氛中退火1～10min，以清洁衬底表面，然后对衬底进行氮化处理，将衬底放置到MOCVD(Metal-organic Chemical Vapor Deposition，金属有机化合物化学气相沉淀)设备的反应腔内，然后在氢气气氛中退火处理10分钟，清洁衬底表面，退火温度在1000℃与1200℃之间，压力在200torr～500torr之间。
需要说明的是，外延层中的低温缓冲层、三维成核层、二维恢复层、未掺杂的GaN层、N型层、应力释放层、多量子阱层、电子阻挡层、P型层以及P型接触层均可以采用MOCVD法生长。在具体实现时，通常是将衬底放在石墨托盘上送入MOCVD设备的反应腔中进行外延材料的生长，因此上述生长过程中控制的温度和压力实际上是指反应腔内的温度和压力。具体地，采用三甲基镓或三甲基乙作为镓源，三乙基硼作为硼源，高纯氨气作为氮源，三甲基铟作为铟源，三甲基铝作为铝源，N型掺杂剂选用SiH4，P型掺杂剂选用二茂镁。
步骤302、在衬底上生长三维成核层。
其中，三维成核层可以是GaN层。
示例性地，向反应腔内通入H2和N2，控制反应腔内温度上升至900～1100℃，并维持反应腔内的压力在300～600torr，然后向反应腔内通入三甲基镓和氨气，以在衬底上沉积一层厚度为500nm～1um的三维成核层。
步骤303、在三维成核层上生长二维恢复层。
在本实施例中，二维恢复层可以为GaN层。
示例性地，控制反应腔内温度上升至950～1150℃，将反应腔内压力降至50～200torr，在三维成核层上生长一层厚度为200～500nm的二维恢复层。
步骤304、在二维恢复层上生长未掺杂的GaN层。
示例性地，控制反应腔内温度上升至1100～1200℃，将反应腔内压力控制在50～200torr，生长厚度为800nm～2um的未掺杂的GaN层。
步骤305、在未掺杂的GaN层上生长N型层。
在本实施例中，N型层包括多个周期交替生长的第一子层和第二子层，第一子层为N型GaN层，第一子层中的N型掺杂剂的掺杂浓度阈值为2*1020cm-3，第二子层为未掺杂的GaN层，第二子层为三维岛状结构。
可选地，第一子层中的N型掺杂剂的掺杂浓度阈值为1*1020cm-3。
示例性地，步骤305可以包括:
向反应腔内通入氢气、氮气、镓源和氮源；
向反应腔内通入SiH4，生长厚度为200～500nm的第一子层；
停止向反应腔内通入SiH4，在第一子层上生长厚度为10～30nm的第二子层。
其中，通入H2有利于吹扫后续残留在沉积界面上的甲烷反应物，通入N2有利于减缓GaN分解，提高沉积速率。
可选地，第一子层和第二子层的厚度成正比。即第一子层的厚度越厚，第二子层的厚度就越厚，第一子层的厚度越薄第二子层的厚度就越薄。
若第一子层的厚度较厚，而第二子层的厚度较薄，则第二子层起不到阻挡位错延伸的效果。若第一子层的厚度较薄，而第二子层的厚度较厚，则第二子层会形成阻值较大的电阻，导致N型层5整体阻值较大，所需驱动电压较大，从而导致发光二极管的发光效率较低。
可选地，第一子层和第二子层的厚度比为25:2～20：1。
此时，即可保证第二子层能够起到挡位错延伸的效果，又能保证N型层5的整体阻值不会较大，影响发光二极管的发光效率。
可选地，第二子层的生长温度低于第一子层的生长温度，第二子层的生长压力高于第二子层的生长压力。此时，高温低压均有利于第二子层的三维生长。
可选地，第一子层的生长温度为1100～1200℃。若第一子层的生长温度过高，则结晶速度较慢。若第一子层的生长速度过低，则形成的第一子层的晶体质量会较差。
示例性地，第一子层的生长温度为1150℃。
可选地，第二子层的生长温度为950～1050℃。若第二子层的生长温度过高，则结晶速度较慢。若第二子层的生长速度过低，则不利于第二子层的三维生长。
示例性地，第一子层的生长温度为1000℃。
可选地，第一子层的生长压力为50～200torr。第二子层的生长压力比第一子层的生长压力高50～100torr。第二子层的生长压力设置的较高，有利于第二子层的二维生长。
需要说明的是，在执行完步骤305后，若需要执行取片操作，可以在维持NH3和N2通入的情况下停止反应源气体三甲基镓、SiH4的通入，并将反应腔内压强恢复至大气压，温度恢复至室温后取出外延片。
若在上述取片过程中不持续通入NH3和N2，则外延片容易因高温分解，导致表面出现凹坑，外观发黑。
步骤306、在N型层上生长应力释放层。
在本实施例中，应力释放层可以多个InGaN层和多个GaN层，多个InGaN层和多个GaN层交替层叠设置。
示例性地，将反应腔温度调节至800～900℃，反应腔压力控制在100～500torr，生长应力释放层。
步骤307、在应力释放层上生长多量子阱层。
其中，多量子阱层包括多个周期交替生长的InGaN阱层和GaN垒层。其中，多量子阱层的周期数可以为5～11。InGaN阱层的厚度为2nm～4nm，优选为3.5nm，GaN垒层的厚度为9nm～20nm，优选为12nm。
可选地，多量子阱层包括5～10个周期的超晶格结构。
示例性地，将反应腔温度调节至700～800℃，反应腔压力控制在100～300torr，生长多量子阱层。
步骤308、在多量子阱层上生长电子阻挡层。
在本实施例中，电子阻挡层可以为P型AlGaN层。
示例性地，将反应腔温度调节至900～1000℃，反应腔压力控制在100～500torr，生长厚度为50nm～100nm的电子阻挡层。
步骤309、在电子阻挡层上生长低温P型层。
在本实施例中，低温P型层可以为P型GaN层，P型掺杂剂的掺杂浓度可以为1020cm-3～1021cm-3，优选为5*1020cm-3。
示例性地，将反应腔温度调节至750℃～850℃，反应腔压力控制在100～500torr，生长厚度为30nm～50nm的电子阻挡层。
步骤310、在低温P型层上生长P型层。
在本实施例中，P型层可以为P型GaN层，P型掺杂剂的掺杂浓度可以为1018cm-3～1020cm-3，优选为1019cm-3。
示例性地，将反应腔温度调节至850～950℃，反应腔压力控制在100～500torr，生长厚度为100nm～300nm的电子阻挡层。
步骤311、在P型层上生长P型接触层。
在本实施例中，P型接触层可以为重掺Mg的GaN层，P型掺杂剂的掺杂浓度可以为1021cm-3～1022cm-3，优选为6*1021cm-3。
示例性地，将反应腔温度调节至850～1000℃，反应腔压力控制在100～300torr，生长厚度为5～100nm的P型接触层。
在上述步骤完成之后，可以将反应腔的温度降至650～850℃，在氮气气氛进行退火处理5～15min，而后逐渐降至室温，结束发光二极管的外延生长。
本公开实施例通过将N型层设置为包括多个周期交替生长的第一子层和第二子层，其中，第一子层为N型GaN层，可以用于提供电子。第二子层为未掺杂的GaN层，且第二子层为三维岛状结构，GaN的三维生长可以改变从下层延伸上来的位错朝向，从垂直延伸转向斜向上，进而在后续的二维生长中使位错碰头而无法向上继续延伸，从而可以阻挡位错继续向上延伸。此时N型层中的位错减少，则第一子层中的N型掺杂剂的掺杂浓度阈值可以设置的更高，达到2*1020cm-3。N型掺杂剂的掺杂浓度越高，N型层的电导率越高，所需的驱动电压越低，从而可以进一步提高发光二极管的发光效率越高。
以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种氮化镓基发光二极管外延片，所述氮化镓基发光二极管外延片包括衬底、以及依次层叠在所述衬底上的三维成核层、二维恢复层、未掺杂的GaN层、N型层、多量子阱层和P型层，其特征在于，
所述N型层包括多个周期交替生长的第一子层和第二子层，所述第一子层为N型GaN层，所述第一子层中的N型掺杂剂的掺杂浓度阈值为2*1020cm-3，所述第二子层为未掺杂的GaN层，所述第二子层为三维岛状结构。
2.根据权利要求1所述的氮化镓基发光二极管外延片，其特征在于，所述第一子层和所述第二子层的厚度成正比。
3.根据权利要求2所述的氮化镓基发光二极管外延片，其特征在于，所述第一子层和所述第二子层的厚度比为25:2～20：1。
4.根据权利要求3所述的氮化镓基发光二极管外延片，其特征在于，所述第一子层的厚度为200～500nm，所述第二子层的厚度为10～30nm。
5.一种氮化镓基发光二极管外延片的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上依次生长低温缓冲层、三维成核层、二维恢复层和未掺杂的GaN层；
在所述未掺杂的GaN层上生长N型层，所述N型层包括第一子层和第二子层，所述第一子层为N型GaN层，所述第一子层中的N型掺杂剂的掺杂浓度阈值为2*1020cm-3，所述第二子层为未掺杂的GaN层，所述第二子层为三维岛状结构；
在所述N型层上依次生长多量子阱层和P型层。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述第一子层和所述第二子层的厚度成正比。
7.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述在所述未掺杂的GaN层上生长N型层，包括：
向反应腔内通入氢气、氮气、镓源和氮源；
向所述反应腔内通入SiH4，生长厚度为200～500nm的所述第一子层；
停止向所述反应腔内通入SiH4，在所述第一子层上生长厚度为10～30nm的所述第二子层。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述第二子层的生长温度低于所述第一子层的生长温度，所述第二子层的生长压力高于所述第二子层的生长压力。
9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述第一子层的生长温度为1100～1200℃，所述第二子层的生长温度为950～1050℃。
10.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述第一子层的生长压力为50～200torr，所述第二子层的生长压力比所述第一子层的生长压力高50～100torr。
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