CN112951960A - 发光二极管外延片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种发光二极管外延片及其制备方法，属于发光二极管技术领域。在衬底与n型层之间增加复合缓冲层，且复合缓冲层包括依次层叠的AlN子层及AlGaN子层。AlN子层包括层叠在衬底上的AlN膜及多个间隔分布在AlN膜上的AlN柱状凸起。AlGaN子层包括对应同轴覆盖在一个AlN柱状凸起的外周壁上的多个AlGaN筒，每个AlGaN筒的外径由每个AlGaN筒靠近AlN膜的一端至每个AlGaN筒远离AlN膜的一端减小，则相邻的AlGaN筒的外周壁之间会留存有类似倒锥形的间隙，阻止位错的延伸，这一空间接近衍射光栅的结构，也可以有效抑制光的横向传播，以提高发光二极管的出光效率。
Description
技术领域
本公开涉及到了发光二极管技术领域，特别涉及到一种发光二极管外延片及其制备方法。
背景技术
发光二极管是一种能发光的半导体电子元件。作为一种高效、环保、绿色新型固态照明光源，正在被迅速广泛地得到应用，如交通信号灯、汽车内外灯、城市景观照明、手机背光源等，提高芯片发光效率是发光二极管不断追求的目标。
发光二极管外延片则是用于制备发光二极管的基础结构，发光二极管外延片通常包括衬底及衬底上生长的n型层、多量子阱层及p型层。衬底上的n型层、多量子阱层及p型层在生长过程中会积累较多的缺陷，并且在光线出射时，n型层、多量子阱层及p型层也会存在吸光的情况，使得目前发光二极管外延片整体的发光效率仍较低。
发明内容
本公开实施例提供了一种发光二极管外延片及其制备方法，可以有效提高发光二极管的发光效率。所述技术方案如下：
本公开实施例提供可一种发光二极管外延片，所述发光二极管外延片包括衬底及依次层叠在所述衬底上的复合缓冲层、n型层、多量子阱层及p型层，
所述复合缓冲层包括依次层叠的AlN子层及AlGaN子层，所述AlN子层包括层叠在所述衬底上的AlN膜及多个间隔分布在所述AlN膜上的AlN柱状凸起，所述AlGaN子层包括多个AlGaN筒与一层AlGaN膜，每个所述AlGaN筒均同轴覆盖在一个所述AlN柱状凸起的外周壁，且每个所述AlGaN筒的外径由每个所述AlGaN筒靠近所述AlN膜的一端至每个所述AlGaN筒远离所述AlN膜的一端减小，所述AlGaN膜层铺在所述多个AlGaN筒远离所述AlN膜的一端。
可选地，所述多个AlGaN筒在所述AlN膜上均匀分布，且相邻的两个所述AlGaN筒的靠近所述AlN膜的一端的端面均相切。
可选地，每个所述AlGaN筒的外周壁的坡度为30°～70°。
可选地，相邻的两个所述AlGaN筒的远离所述AlN膜的一端之间的距离为80～160nm，每个所述AlGaN筒的外周壁的厚度为100～200nm。
可选地，所述AlGaN筒的远离所述AlN膜的一端的外径为100nm～300nm。
本公开实施例提供了一种发光二极管外延片的制备方法，所述发光二极管外延片的制备方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上生长复合缓冲层，
所述复合缓冲层包括依次层叠的AlN子层及AlGaN子层，所述AlN子层包括层叠在所述衬底上的AlN膜及多个间隔分布在所述AlN膜上的AlN柱状凸起，所述AlGaN子层包括多个AlGaN筒与一层AlGaN膜，每个所述AlGaN筒均同轴覆盖在一个所述AlN柱状凸起的外周壁，且每个所述AlGaN筒的外径由每个所述AlGaN筒靠近所述AlN膜的一端至每个所述AlGaN筒远离所述AlN膜的一端减小，所述AlGaN膜层铺在所述多个AlGaN筒远离所述AlN膜的一端；
在所述复合缓冲层上生长n型层；
在所述n型层上生长多量子阱层；
在所述多量子阱层上生长p型层。
可选地，在所述衬底上生长复合缓冲层，包括：
在所述衬底上生长AlN膜与多个所述AlN柱状凸起；
在所述AlN膜与多个所述AlN柱状凸起上，循环进行多次分段生长，以形成所述多个AlGaN筒与一层所述AlGaN膜；
所述分段生长，包括：
向反应腔通入Ga源、Al源与NH3，使用氮气作为载气生长第一时长；
继续向反应腔通入Ga源、Al源与NH3，使用氢气作为载气生长第二时长；
向反应腔通入Ga源、Al源，使用氢气作为载气生长第三时长。
可选地，所述第一时长大于所述第二时长，所述第二时长大于所述第三时长。
可选地，所述第一时长为20～40s、所述第二时长为2～5s、所述第三时长为1～2s。
可选地，所述在所述衬底上生长AlN膜与多个所述AlN柱状凸起，包括：
在所述衬底上沉积AlN外延膜；
刻蚀所述AlN外延膜以形成所述AlN膜与多个间隔分布在所述AlN膜上的所述AlN柱状凸起。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：
在衬底与n型层之间增加复合缓冲层，且复合缓冲层包括依次层叠的AlN子层及AlGaN子层。AlN子层包括层叠在衬底上的AlN膜及多个间隔分布在AlN膜上的AlN柱状凸起，AlN膜可以作为过渡，保证在AlN膜上生长的结构的质量。间隔分布在AlN膜上的多个AlN柱状凸起则用于在AlN膜与AlGaN子层之间形成空间，AlGaN子层包括对应同轴覆盖在一个AlN柱状凸起的外周壁上的多个AlGaN筒，每个AlGaN筒的外径由每个AlGaN筒靠近AlN膜的一端至每个AlGaN筒远离AlN膜的一端减小，则相邻的AlGaN筒的外周壁之间会留存有类似倒锥形的间隙，且这些间隙相互连通构成空间。这些空间一方面可以阻止位错的延伸，使得位错更多地会被阻挡在AlN柱状凸起的外周壁与AlGaN筒的内周壁的相接处，减小位错延伸至AlGaN子层中的AlGaN膜中的可能，提高复合缓冲层整体的质量。而AlGaN膜层铺在多个AlGaN筒远离AlN膜的一端，AlGaN筒与AlGaN膜之间存在由倒锥形的间隙相互连通的空间，另一方面这一空间接近衍射光栅的结构，也可以有效抑制光的横向传播，使得导波光可以发射出来，能有效地提取AlGaN材料或GaN材料的导模，以提高发光二极管的出光效率。发光二极管外延片的质量与出光效率均可得到提高，因此最终得到的发光二极管的发光效率也可以得到大幅度提高。
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另一种发光二极管外延片的结构示意图；
图3是本公开实施例提供的一种发光二极管外延片的制备方法流程图；
图4是本公开实施例提供的另一种发光二极管外延片的制备方法流程图。
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。
图1是本公开实施例提供的一种发光二极管外延片的结构示意图，如图1所示，本公开实施例提供可一种发光二极管外延片，发光二极管外延片包括衬底1及依次层叠在衬底1上的复合缓冲层2、n型层3、多量子阱层4及p型层5。
复合缓冲层2包括依次层叠的AlN子层21及AlGaN子层22，AlN子层21包括层叠在衬底1上的AlN膜211及多个间隔分布在AlN膜211上的AlN柱状凸起212，AlGaN子层22包括多个AlGaN筒221与一层AlGaN膜222，每个AlGaN筒221均同轴覆盖在一个AlN柱状凸起212的外周壁，且每个AlGaN筒221的外径由每个AlGaN筒221靠近AlN膜211的一端至每个AlGaN筒221远离AlN膜211的一端减小，AlGaN膜222层铺在多个AlGaN筒221远离AlN膜211的一端。
在衬底1与n型层3之间增加复合缓冲层2，且复合缓冲层2包括依次层叠的AlN子层21及AlGaN子层22。AlN子层21包括层叠在衬底1上的AlN膜211及多个间隔分布在AlN膜211上的AlN柱状凸起212，AlN膜211可以作为过渡，保证在AlN膜211上生长的结构的质量。间隔分布在AlN膜211上的多个AlN柱状凸起212则用于在AlN膜211与AlGaN子层22之间形成空间，AlGaN子层22包括对应同轴覆盖在一个AlN柱状凸起212的外周壁上的多个AlGaN筒221，每个AlGaN筒221的外径由每个AlGaN筒221靠近AlN膜211的一端至每个AlGaN筒221远离AlN膜211的一端减小，则相邻的AlGaN筒221的外周壁之间会留存有类似倒锥形的间隙，且这些间隙相互连通构成空间。这些空间一方面可以阻止位错的延伸，使得位错更多地会被阻挡在AlN柱状凸起212的外周壁与AlGaN筒221的内周壁的相接处，减小位错延伸至AlGaN子层22中的AlGaN膜222中的可能，提高复合缓冲层2整体的质量。而AlGaN膜222层铺在多个AlGaN筒221远离AlN膜211的一端，AlGaN筒221与AlGaN膜222之间存在由倒锥形的间隙相互连通的空间，另一方面这一空间接近衍射光栅的结构，也可以有效抑制光的横向传播，使得导波光可以发射出来，能有效地提取AlGaN材料或GaN材料的导模，以提高发光二极管的出光效率。发光二极管外延片的质量与出光效率均可得到提高，因此最终得到的发光二极管的发光效率也可以得到大幅度提高。
并且使用以上结构能够实现对缺陷的有效阻挡，整体所需要的制备成本也较低，可以提高发光二极管的质量的同时有效降低发光二极管的制备成本。相对一些传统方式中增加掩膜阻挡层的方式也可以降低对外延层的污染。在本公开所提供的实现方式中，空气的折射率是1.0，这样的倒锥形的空间与AlGaN或GaN的界面的折射率差别最大，也可以一定程度上提高发光二极管的发光效率。
为便于理解，图1中显示了空间S。
需要说明的是，AlGaN筒221的内周壁与AlN柱状凸起212的外周壁之间是完全覆盖贴合的，因此AlGaN筒221本身的一端也是与AlN膜211的表面直接接触。
可选地，AlN膜211的厚度可为300nm～800nm。
AlN膜211的厚度在以上范围内时，AlN膜211可以起到良好的过渡作用，保证在AlN膜211上生长的外延结构的质量。
需要说明的是，AlGaN筒221的高度与AlN柱状凸起212的高度可相同。AlN柱状凸起212的轴线垂直于衬底1的表面，且AlN柱状凸起212可在AlN膜211上均匀分布以作为AlGaN筒221的生长基础。
可选地，多个AlGaN筒221在AlN膜211上均匀分布，且相邻的两个AlGaN筒221的靠近AlN膜211的一端的端面均相切。
AlGaN筒221在AlN膜211上均匀分布，所形成的倒锥形的间隙较为均匀，更接近衍射光栅的结构，由此得到的发光二极管的发光效率也可以得到进一步提高。相邻的两个AlGaN筒221的靠近AlN膜211的一端的端面均相切，则可以有效控制间隙的尺寸，保证最终得到的发光二极管的发光效率。
可选地，每个AlGaN筒221的外周壁的坡度为30°～70°。
每个AlGaN筒221的外周壁的坡度在以上范围内时，相邻的AlGaN筒221之间形成的类似倒锥形的空间较为合理，可以大幅度提高最终得到的发光二极管的发光效率。
示例性地，相邻的两个AlGaN筒221的远离AlN膜211的一端之间的距离为80～160nm，每个AlGaN筒221的外周壁的厚度为100～200nm。
相邻的两个AlGaN筒221的远离AlN膜211的一端之间的距离以及每个AlGaN筒221的外周壁的厚度分别在以上范围内时，可以控制得到的类似倒锥形的空间较为合理，且AlGaN筒221与AlGaN膜222的结构也较为稳定，有效阻挡缺陷的同时，可以有效提高最终得到的发光二极管的发光效率。
可选地，AlGaN筒221的远离AlN膜211的一端的外径为100nm～300nm。
AlGaN筒221的远离AlN膜211的一端的外径在以上范围内时，可以得到质量较好的AlGaN筒221，在AlGaN筒221上直接生长的AlGaN膜222也能够具有较好的生长基础。
示例性地，AlGaN膜222的厚度可为0.5μm～2.0μm。
AlGaN膜222在以上范围内时，AlGaN膜222整体的晶体质量较好，且AlGaN膜222本身也可提供良好的生长基础，保证最终得到的发光二极管外延片的晶体质量。
可选地，AlGaN子层22采用不掺杂的铝镓氮材料制备。
AlGaN子层22采用不掺杂的铝镓氮材料制备，可以起到良好的过渡作用，并保证AlGaN子层22本身的质量，提高最终得到的发光二极管外延片的晶体质量。
示例性地，一个AlGaN筒221与该AlGaN筒221相邻间隙之间的最小距离为200～400nm。能够有效提高最终得到的发光二极管的发光效率。
示例性地，AlGaN子层整体的厚度为1～2um。AlGaN子层的厚度在此范围时AlGaN子层的质量较好。
图2是本公开实施例提供的另一种发光二极管外延片的结构示意图，参考图2可知，在本公开实施例提供的另一种实现方式中，发光二极管外延片可包括衬底1与在衬底1上依次层叠的复合缓冲层2、未掺杂AlGaN层6、n型层3、多量子阱层4、电子阻挡层7、p型层5及P型接触层8。
需要说明的是，图2中所示的复合缓冲层2的结构与图1中所示的复合缓冲层2的结构相同，此处不再赘述。
可选地，未掺杂AlGaN层6的厚度可为0.1至3.0微米。
未掺杂AlGaN层6的厚度较为恰当，成本较为合理的同时可以有效提高发光二极管的质量。
可选地，n型层3可为n型AlGaN层，n型AlGaN层的厚度可在1.5～3.5微米之间。
n型层3可以合理提供载流子，n型层3本身的质量也好。
示例性地，n型层3中所掺杂的n型元素可为Si元素。
示例性地，多量子阱层4可为GaN/AlGaN多量子阱结构。多量子阱层4包括交替层叠的GaN层41和AlxGa1-xN层42，其中，0<x<0.3。发光效率较好。
GaN层41和AlxGa1-xN层42的层数可相同，且层数均可为4到12。得到的多量子阱层4的质量较好，成本也较为合理。
可选地，GaN层41的厚度可在3nm左右，AlxGa1-xN层42的厚度可在8nm至20nm间。可以有效捕捉载流子并发光。
示例性地，电子阻挡层7可为P型AlyGa1-yN层0.2<y<0.5，P型AlyGa1-yN层的厚度可为15nm至60nm之间。阻挡电子的效果较好。
示例性地，p型层5可为P型掺杂AlGaN层。便于制备与获取。
可选地，p型AlGaN层的厚度为50～300nm。得到的p型AlGaN层整体的质量较好。
示例性地，p型接触层可为厚度为15nm至100nm的p型GaN层。便于制备与获取。
需要说明的是，图2仅为本公开实施例提供的发光二极管的一种实现方式，在本公开所提供的其他实现方式中，发光二极管也可为包括有反射层的其他形式的发光二极管，本公开对此不做限制。且图2中所示的结构为紫外发光二极管外延片的结构，在本公开所提供的其他实现方式中，n型层、多量子阱层及p型层也可采用氮化镓材料制备的黄绿光发光二极管。本公开对此不做限制。
图3是本公开实施例提供的一种发光二极管外延片的制备方法流程图，如图3所示，该发光二极管外延片的制备方法包括：
S101：提供一衬底。
S102：在衬底上生长复合缓冲层，复合缓冲层包括依次层叠的AlN子层及AlGaN子层，AlN子层包括层叠在衬底上的AlN膜及多个间隔分布在AlN膜上的AlN柱状凸起，AlGaN子层包括多个AlGaN筒与一层AlGaN膜，每个AlGaN筒均同轴覆盖在一个AlN柱状凸起的外周壁，且每个AlGaN筒的外径由每个AlGaN筒靠近AlN膜的一端至每个AlGaN筒远离AlN膜的一端减小，AlGaN膜层铺在多个AlGaN筒远离AlN膜的一端。
S103：在复合缓冲层上生长n型层。
S104：在n型层上生长多量子阱层。
S105：在多量子阱层上生长p型层。
图3中所示的发光二极管外延片的制备方法的技术效果与图1中所示的发光二极管外延片的结构对应的技术效果相同，因此图3所示的制备方法的技术效果可参考图1中所示的技术效果，此处不再赘述。
图4是本公开实施例提供的另一种发光二极管外延片的制备方法流程图，如图4所示，该发光二极管外延片的制备方法包括：
S201：提供一衬底。
可选地，衬底可为蓝宝石衬底。
S202：在衬底上生长复合缓冲层。
步骤S202，可包括：
在衬底上生长AlN膜与多个AlN柱状凸起；在AlN膜与多个AlN柱状凸起上，循环进行多次分段生长，以形成多个AlGaN筒与一层AlGaN膜。其中，分段生长，包括：向反应腔通入Ga源、Al源与NH3，使用氮气作为载气生长第一时长；继续向反应腔通入Ga源、Al源与NH3，使用氢气作为载气生长第二时长；向反应腔通入Ga源、Al源，使用氢气作为载气生长第三时长。
在AlN膜与多个AlN柱状凸起上生长多个AlGaN筒与一层AlGaN膜时，采用分段生长的方式，且每次分段生长时，均先采用氮气作为载气，先生长第一时间，氮气有利于提高AlGaN材料的横向生长概率，促进AlGaN材料在难以生长的AlN柱状凸起的侧壁上也可以横向生长，同时AlGaN材料也可以在AlN膜上横向生长。且由于AlN柱状凸起的侧壁难以沉积生长，AlGaN材料会更多的在AlN柱状凸起的端部及AlN膜上沉积生长，且横向生长速度大于纵向生长速度，最终在AlN柱状凸起上形成AlGaN筒，而AlGaN筒的端面可以形成横向连接成膜的AlGaN膜。但使用氮气作为载气参与AlGaN材料的长期生长容易导致晶体质量下降。因此中途更换氢气作为载气进行AlGaN材料的生长，可以降低AlGaN材料的表面粗糙度，保证AlGaN子层整体的晶体质量。最后中断反应气体NH3，反应气体NH3的中断以及作为载气的氢气及参与的Ga源与Al源的存在，使得反应腔内可继续发生化学反应并生长AlGaN材料。而反应气体NH3的中断，反应腔的反应则更倾向于平面生长，进一步促进横向生长。循环多次进行，横向生长速度始终大于纵向生长速度，最终得到质量较好的AlGaN子层。
可选地，第一时长大于第二时长，第二时长大于第三时长。
第一时长大于第二时长，而第二时长大于第三时长，可以保证AlGaN材料在沉积时，横向快速生长，而氢气促进生长提高质量的时间相对较短，可以合理控制最终得到的AlGaN子层的质量与生长情况。
可选地，第一时长为20～40s、第二时长为2～5s、第三时长为1～2s。能够得到质量较好的AlGaN子层。
示例性地，生长AlGaN子层时，分段生长的循环次数可为20～40。能够得到质量较好的AlGaN子层。
可选地，AlGaN子层生长时，AlGaN子层的生长温度为1150℃～1250℃，生长压力为50Torr～75Torr。
高温低压的条件可以进一步促进AlGaN子层的横向生长，保证AlGaN子层的正常成形，且最终得到的AlGaN子层的质量也较好。
步骤S202中，在衬底上生长AlN膜与多个AlN柱状凸起，可包括：
在衬底上沉积AlN外延膜；刻蚀AlN外延膜以形成AlN膜与多个间隔分布在AlN膜上的AlN柱状凸起。
先沉积，后刻蚀再形成AlN膜与多个AlN柱状凸起，AlN子层整体的质量较好，可以为后续生长的外延结构提供良好的生长基础。
需要说明的是，刻蚀是用于在AlN外延膜的表面制备出多个AlN柱状凸起，AlN外延膜剩余的层状结构则形成AlN膜。
S203：在复合缓冲层上生长n型层。
可选地，n型层为Si掺杂的n型AlGaN层。易于制备与获取。
可选地，n型AlGaN层的生长温度为1000℃-1200℃，压力为50～200torr。得到的n型AlGaN层的质量更好，能够提高最终得到的发光二极管的晶体质量。
示例性地，n型AlGaN层的生长厚度在1至4.0微米之间。能够提高最终得到的发光二极管的晶体质量。
示例性地，n型AlGaN层中，Si掺杂浓度在1018cm-3-1020cm-3之间。
S204：在n型层上生长多量子阱层。
可选地，GaN/AlGaN多量子阱层可包括GaN/AlGaN多量子阱结构。GaN/AlGaN多量子阱层包括多个交替层叠的GaN层和AlxGa1-xN层0<x<0.3。
示例性地，GaN层的生长温度的范围在850℃-950℃间，压力范围在100Torr与300Torr之间；AlxGa1-xN层的生长温度在900℃-1000℃，生长压力在50Torr到200Torr之间。能够得到质量较好的GaN/AlGaN多量子阱层。
可选地，GaN层的阱厚在3nm左右，垒的厚度在8nm至20nm间。得到的GaN/AlGaN多量子阱层的质量较好且成本合理。
S205：在多量子阱层上生长电子阻挡层。
可选地，电子阻挡层可为p型AlyGa1-yN层0.2<y<0.5。
可选地，p型AlyGa1-yN层的生长温度为900℃-1050℃，压力为50～200torr。得到的p型掺杂AlGaN层的质量更好，能够提高最终得到的发光二极管的晶体质量。
示例性地，p型掺杂AlGaN层的生长厚度在15至60纳米之间。能够提高最终得到的发光二极管的晶体质量。
S206：在电子阻挡层上生长p型层。
可选地，p型层为p型AlGaN层，p型AlGaN层的生长温度为850℃-1050℃，压力为50～200torr。得到的p型AlGaN层的质量更好，能够提高最终得到的发光二极管的晶体质量。
示例性地，p型AlGaN层的生长厚度在100至300纳米之间。能够提高最终得到的发光二极管的晶体质量。
S207：在p型层上生长p型接触层。
可选地，p型接触层可采用氮化镓制备。易于制备与获取。
示例性地，p型接触层生长温度区间为850℃-1050℃，生长压力区间为100Torr-600Torr。能够得到质量较好的p型接触层。
S208：对发光二极管外延片进行退火。
可选地，步骤S208中，退火温度为650℃～850℃，退火时长为5到15分钟，退火之后反应腔温度降温至20℃～30℃。可以有效释放发光二极管外延片的应力，提高最终得到的发光二极管外延片的质量。
执行完步骤S208后的发光二极管外延片的结构可参见图2。
需要说明的是，在本公开实施例中，采用VeecoK 465i or C4 or RB MOCVD(MetalOrganic Chemical Vapor Deposition，金属有机化合物化学气相沉淀)设备实现LED的生长方法。采用高纯H2(氢气)或高纯N2(氮气)或高纯H2和高纯N2的混合气体作为载气，高纯NH3作为N源，三甲基镓(TMGa)及三乙基镓(TEGa)作为镓源，三甲基铟(TMIn)作为铟源，硅烷(SiH4)作为N型掺杂剂，三甲基铝(TMAl)作为铝源，二茂镁(CP2Mg)作为P型掺杂剂。
以上，并非对本公开作任何形式上的限制，虽然本公开已通过实施例揭露如上，然而并非用以限定本公开，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本公开技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本公开技术方案的内容，依据本公开的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本公开技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种发光二极管外延片，其特征在于，所述发光二极管外延片包括衬底及依次层叠在所述衬底上的复合缓冲层、n型层、多量子阱层及p型层，
所述复合缓冲层包括依次层叠的AlN子层及AlGaN子层，所述AlN子层包括层叠在所述衬底上的AlN膜及多个间隔分布在所述AlN膜上的AlN柱状凸起，所述AlGaN子层包括多个AlGaN筒与一层AlGaN膜，每个所述AlGaN筒均同轴覆盖在一个所述AlN柱状凸起的外周壁，且每个所述AlGaN筒的外径由每个所述AlGaN筒靠近所述AlN膜的一端至每个所述AlGaN筒远离所述AlN膜的一端减小，所述AlGaN膜层铺在所述多个AlGaN筒远离所述AlN膜的一端。
2.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述多个AlGaN筒在所述AlN膜上均匀分布，且相邻的两个所述AlGaN筒的靠近所述AlN膜的一端的端面均相切。
3.根据权利要求2所述的发光二极管外延片，其特征在于，每个所述AlGaN筒的外周壁的坡度为30°～70°。
4.根据权利要求2所述的发光二极管外延片，其特征在于，相邻的两个所述AlGaN筒的远离所述AlN膜的一端之间的距离为80～160nm，每个所述AlGaN筒的外周壁的厚度为100～200nm。
5.根据权利要求2～4任一项所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述AlGaN筒的远离所述AlN膜的一端的外径为100nm～300nm。
6.一种发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述发光二极管外延片的制备方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上生长复合缓冲层，
所述复合缓冲层包括依次层叠的AlN子层及AlGaN子层，所述AlN子层包括层叠在所述衬底上的AlN膜及多个间隔分布在所述AlN膜上的AlN柱状凸起，所述AlGaN子层包括多个AlGaN筒与一层AlGaN膜，每个所述AlGaN筒均同轴覆盖在一个所述AlN柱状凸起的外周壁，且每个所述AlGaN筒的外径由每个所述AlGaN筒靠近所述AlN膜的一端至每个所述AlGaN筒远离所述AlN膜的一端减小，所述AlGaN膜层铺在所述多个AlGaN筒远离所述AlN膜的一端；
在所述复合缓冲层上生长n型层；
在所述n型层上生长多量子阱层；
在所述多量子阱层上生长p型层。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述衬底上生长复合缓冲层，包括：
在所述衬底上生长AlN膜与多个所述AlN柱状凸起；
在所述AlN膜与多个所述AlN柱状凸起上，循环进行多次分段生长，以形成所述多个AlGaN筒与一层所述AlGaN膜；
所述分段生长，包括：
向反应腔通入Ga源、Al源与NH3，使用氮气作为载气生长第一时长；
继续向反应腔通入Ga源、Al源与NH3，使用氢气作为载气生长第二时长；
向反应腔通入Ga源、Al源，使用氢气作为载气生长第三时长。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第一时长大于所述第二时长，所述第二时长大于所述第三时长。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第一时长为20～40s、所述第二时长为2～5s、所述第三时长为1～2s。
10.根据权利要求7～9任一项所述的制备方法，其特征在于，所述在所述衬底上生长AlN膜与多个所述AlN柱状凸起，包括：
在所述衬底上沉积AlN外延膜；
刻蚀所述AlN外延膜以形成所述AlN膜与多个间隔分布在所述AlN膜上的所述AlN柱状凸起。
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