CN115775853A - 一种发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管 - Google Patents
一种发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管，涉及半导体光电器件领域。发光二极管外延片包括衬底和依次设于衬底上的形核层、U‑GaN层、N‑GaN层、多量子阱层、电子阻挡层、P‑GaN层和欧姆接触层，所述欧姆接触层包括依次层叠的MgGaN层、AlScN层和P‑InGaN层；所述MgGaN层中Mg的掺杂浓度≥4×1020cm‑3，所述P‑InGaN层中Mg的掺杂浓度≤5×1020cm‑3。实施本发明，可提升发光二极管的亮度，降低工作电压，降低表面粗糙度。
Description
技术领域
本发明涉及半导体光电器件领域，尤其涉及一种发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管。
背景技术
目前，GaN基发光二极管已经大量应用于固态照明领域以及显示领域，吸引越来越多的人关注。外延片是发光二极管的主要构成部分，外延片生长中欧姆接触层对发光二极管的发光效率、工作电压和表面平整度有最直接的影响。欧姆接触层采用Mg作为P型掺杂，其激活能高，激活效率不到1%，低的空穴浓度使其很难形成欧姆接触。
现阶段常用的方法是用高Mg掺杂的InGaN结构作为欧姆接触层，但是高的Mg掺杂会带来表面平整度的下降，并且对Mg的激活和空穴增加也有限。因此，现有外延片欧姆接触层需要进一步改进，以提高发光二极管的发光效率，降低工作电压。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种发光二极管外延片及其制备方法，其可提升发光二极管的发光效率，降低工作电压，降低表面粗糙度。
本发明还要解决的技术问题在于，提供一种发光二极管，其发光效率高、工作电压低。
为了解决上述问题，本发明公开了一种发光二极管外延片，包括衬底和依次设于所述衬底上的形核层、U-GaN层、N-GaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P-GaN层和欧姆接触层，所述欧姆接触层包括依次层叠的MgGaN层、AlScN层和P-InGaN层；所述MgGaN层中Mg的掺杂浓度≥4×1020cm-3，所述P-InGaN层中Mg的掺杂浓度≤5×1020cm-3。
作为上述技术方案的改进，所述MgGaN层中Mg的掺杂浓度为5×1020cm-3-1×1021cm-3；所述AlScN层为AlaSc1-aN层，其中，a为0.7-0.85；所述P-InGaN层中In的占比为0.05-0.15，掺杂元素为Mg，Mg的掺杂浓度为1×1019cm-3-1×1020cm-3；所述MgGaN层的厚度为5nm-10nm；所述AlScN层的厚度为2nm-10nm；所述P-InGaN层的厚度为6nm-20nm。
作为上述技术方案的改进，所述MgGaN层在O2气氛下进行退火。
作为上述技术方案的改进，所述P-InGaN层为P-InxGa1-xN层和P-InyGa1-yN层交替生长的周期性结构，周期数为1-5，x＜y，x＜0.05，0.05≤y≤0.15；
其中，所述P-InxGa1-xN层中Mg的掺杂浓度为1×1019cm-3-1×1020cm-3，单层厚度为1nm-3nm；
所述P-InyGa1-yN层中Mg的掺杂浓度为1×1018cm-3-5×1019cm-3，单层厚度为0.5nm-1nm。
作为上述技术方案的改进，所述欧姆接触层中还设有MgN晶种层，所述MgN晶种层设于所述P-GaN层和所述MgGaN层之间，其中，MgN晶种层中Mg的占比为0.1-0.2，MgN晶种层的厚度为1nm-10nm。
相应的，本发明还公开了一种发光二极管外延片的制备方法，用于制备上述的发光二极管外延片，其包括：
提供衬底，在所述衬底上依次生长形核层、U-GaN层、N-GaN层、多量子阱层、电子阻挡层、P-GaN层和欧姆接触层；所述欧姆接触层包括依次层叠的MgGaN层、AlScN层和P-InGaN层。
作为上述技术方案的改进，所述MgGaN层的生长温度为800℃-900℃，生长压力为300torr-500torr；所述AlScN层的生长温度为800℃-1000℃，生长压力为5mtorr-10mtorr；所述P-InGaN层的生长温度为900℃-1000℃，生长压力为150torr-300torr。
作为上述技术方案的改进，所述P-InGaN层为P-InxGa1-xN层和P-InyGa1-yN层交替生长的周期性结构，其中，所述P-InxGa1-xN层生长时采用的V/III比为800-1200；所述P-InyGa1-yN层生长时采用的V/III比为300-600；所述欧姆接触层中还设有MgN晶种层，所述MgN晶种层设于所述P-GaN层和所述MgGaN层之间，其生长温度为800℃-900℃，生长压力为300torr-500torr。
作为上述技术方案的改进，所述MgGaN层生长完成后，将其在O2气氛下进行退火，退火温度为400℃-800℃，退火压力为5mtorr-10mtorr，退火时间为1min-5min。
相应的，本发明还公开了一种发光二极管，其包括上述的发光二极管外延片。
实施本发明，具有如下有益效果：
1. 本发明的发光二极管外延片中，欧姆接触层包括依次层叠的MgGaN层、AlScN层和P-InGaN层。其中，MgGaN层中Mg的掺杂浓度≥4×1020cm-3，这种高Mg掺杂的MgGaN层可增加空穴浓度，提升电子空穴复合的几率，提升发光效率，并且MgGaN层有利于欧姆接触，降低工作电压。其中，AlScN层为MgGaN层和P-InGaN层之间的过渡层，一者可以对MgGaN层进行填平，提高表面平整度，减少表面缺陷，进而使得本发明可采用较高掺杂浓度的MgGaN层和P-InGaN层，提升空穴量，提升发光效率，降低工作电压；二者，空穴在AlScN层中的扩展能力更强，有利于增加空穴的扩展，提升电子空穴的复合，提升发光效率，三者，AlScN材料与GaN材料之间的晶格失配非常小，使用AlScN层作为过渡层有利于提升晶格质量，提升发光效率。其中，P-InGaN层可提高欧姆接触层中的In含量，增加欧姆接触，提高发光效率。同时，通过控制P-InGaN层中Mg的掺杂浓度≤5×1020cm-3，可避免其带来的表面平整度下降。
2. 本发明的发光二极管外延片中，MgGaN层在O2气氛下进行退火，使得MgGaN层中形成的Mg-H络合物可以与O2反应，进而使得Mg-H键断裂，H原子与O原子反应生成H2O排出；此外，退火可以使得Mg原子重新分布，减少缺陷，有效增加了MgGaN层的空穴浓度。
3. 本发明的发光二极管外延片中，P-InGaN层为P-InxGa1-xN层和P-InyGa1-yN层交替生长的周期性结构，其中P-InxGa1-xN层为低In组分高P型掺杂，P-InyGa1-yN层为高In组分低P型掺杂，由于P-InGaN层（N极性材料）的表面不容易控制，因此Mg原子和In原子相互扩散，扩散的方式在不影响表面平整度的基础上，进一步增加了In组分和Mg组分的掺杂浓度，从而增加了欧姆接触和空穴浓度，降低了工作电压并提升了发光效率；此外，重复层叠的周期性结构，使得原子的扩散效果更好，避免了传统的高P型掺杂高In组分的持续生长带来的表面粗化现象。
4. 本发明的发光二极管外延片中，欧姆接触层中还设有MgN晶种层，MgN晶种层设于P-GaN层和MgGaN层之间，可以使得MgGaN层不断长大形成均匀的小岛，小岛一致性强，形成漫反射，破坏光线在二极管内部的全反射，从而增加出光效率。
附图说明
图1是本发明一实施例中发光二极管外延片的结构示意图；
图2是本发明一实施例中欧姆接触层的结构示意图；
图3是本发明一实施例中P-InGaN层的结构示意图；
图4是本发明另一实施例中欧姆接触层的结构示意图；
图5是本发明一实施例中发光二极管外延片的制备方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明作进一步地详细描述。
参考图1和图2，本发明公开了一种发光二极管外延片，包括衬底1和依次设于衬底1上的形核层2、U-GaN层3、N-GaN层4、多量子阱层5、电子阻挡层6、P-GaN层7和欧姆接触层8；其中，欧姆接触层8包括依次层叠的MgGaN层81、AlScN层82和P-InGaN层83。
其中，MgGaN层81中Mg的掺杂浓度≥4×1020cm-3。本发明引入的AlScN层82起到了填平作用，使得MgGaN层81中Mg的掺杂浓度较传统结构的欧姆接触层中Mg的掺杂浓度显著提高，增加空穴浓度，提高发光效率。并且，高掺杂浓度的MgGaN层有利于欧姆接触，降低工作电压。优选的，MgGaN层81中Mg的掺杂浓度为5×1020cm-3-1×1021cm-3。示例性的，MgGaN层81的掺杂浓度为5.5×1020cm-3、6×1020cm-3、6.5×1020cm-3、7×1020cm-3、7.5×1020cm-3、8×1020cm-3、8.5×1020cm-3、9×1020cm-3、9.5×1020cm-3，但不限于此。
MgGaN层81的厚度为5nm-10nm，当其厚度＜5nm时，难以有效增加空穴浓度；当其厚度大于10nm时，会带来过多的缺陷，降低发光效率。示例性的，MgGaN层81的厚度为5.5nm、6nm、6.5nm、7nm、7.5nm、8nm、8.5nm、9nm、9.5nm，但不限于此。
其中，在本发明的一个实施例中，MgGaN层81在O2气氛下进行退火，使得MgGaN层81中形成的Mg-H络合物可以与O2反应，进而使得Mg-H键断裂，H原子与O原子反应生成H2O排出；此外，退火可以使得Mg原子重新分布，减少缺陷，有效增加MgGaN层81的空穴浓度。
其中，AlScN层82为MgGaN层81和P-InGaN层83之间的过渡层，一者可以对MgGaN层进行填平，提高表面平整度，减少表面缺陷，进而使得本发明可采用较高掺杂浓度的MgGaN层和P-InGaN层，提升空穴量，提升发光效率，降低工作电压；二者，空穴在AlScN层82中的扩展能力更强，有利于增加空穴的扩展，提升电子空穴的复合，提升发光效率；三者，AlScN材料与GaN材料之间的晶格失配非常小，使用AlScN层82作为过渡层有利于提升晶格质量，提升发光效率。
具体的，AlScN层82为AlaSc1-aN层，其中，a为0.7-0.85，a过大或者过小都无法与MgGaN层81和P-InGaN层83实现良好的晶格匹配。示例性的，a为0.72、0.74、0.76、0.78、0.8、0.82、0.84，但不限于此。
AlScN层82的厚度为2nm-10nm，当其厚度＜2nm时，难以有效实现过渡作用；当其厚度＞10nm时，制备效率过低，外延片成本高。示例性的，AlScN层82的厚度为3nm、4nm、5nm、6nm、7nm、8nm、9nm，但不限于此。
其中，P-InGaN层83可提高欧姆接触层中的In含量，增加欧姆接触，提高发光效率。同时，通过控制P-InGaN层中Mg的掺杂浓度≤5×1020cm-3，可避免其带来的表面平整度下降。具体的，P-InGaN层83中Mg的掺杂浓度≤5×1020cm-3。优选的，Mg的掺杂浓度为1×1019cm-3-1×1020cm-3，当其掺杂浓度＜1×1019cm-3时，无法使其实现低的欧姆接触电阻；当其掺杂浓度＞1×1020cm-3时，容易形成非辐射复合中心，降低发光效率。示例性的，P-InGaN层83中Mg的掺杂浓度为2×1019cm-3、3×1019cm-3、4×1019cm-3、5×1019cm-3、6×1019cm-3、7×1019cm-3、8×1019cm-3、9×1019cm-3，但不限于此。
P-InGaN层83中In的占比为0.05-0.15，In组分在这个范围内可有效提高欧姆接触层8中的In含量，同时不会降低欧姆接触层8的表面平整度。示例性的，P-InGaN层83中In的占比为0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.11、0.12、0.13、0.14，但不限于此。
P-InGaN层83的厚度为6nm-20nm，当其厚度＜6nm时，难以有效增加欧姆接触；当其厚度＞20nm时，会带来过多的缺陷，降低发光效率。示例性的，P-InGaN层83的厚度为8nm、10nm、12nm、14nm、16nm、18nm，但不限于此。
优选的，参考图3，在本发明的一个实施例中，P-InGaN层83为P-InxGa1-xN层831和P-InyGa1-yN层832交替生长的周期性结构，周期数为1-5，x＜y，x＜0.05，0.05≤y≤0.15，即P-InxGa1-xN层831为低In组分高P型掺杂，P-InyGa1-yN层832为高In组分低P型掺杂，由于P-InGaN层83（N极性材料）的表面不容易控制，因此Mg原子和In原子相互扩散，扩散的方式在不影响表面平整度的基础上，进一步增加了In组分和Mg组分的掺杂浓度，从而增加了欧姆接触和空穴浓度，降低了工作电压并提升了发光效率；此外，重复层叠的周期性结构，使得原子的扩散效果更好，避免了传统的高P型掺杂高In组分的持续生长带来的表面粗化现象。示例性的，x为0.01、0.015、0.02、0.025、0.03、0.035、0.04、0.045，y为0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14，但不限于此。
具体的，采用周期性生长的方式时，P-InxGa1-xN层831中Mg的掺杂浓度为1×1019cm-3-1×1020cm-3，示例性的为2×1019cm-3、3×1019cm-3、4×1019cm-3、5×1019cm-3、6×1019cm-3、7×1019cm-3、8×1019cm-3、9×1019cm-3，但不限于此；单层厚度为1nm-3nm，示例性的为1.2nm、1.4nm、1.6nm、1.8nm、2.0nm、2.2nm、2.4nm、2.6nm、2.8nm，但不限于此；
P-InyGa1-yN层832中Mg的掺杂浓度为1×1018cm-3-5×1019cm-3，示例性的为2×1018cm-3、4×1018cm-3、6×1018cm-3、8×1018cm-3、1×1019cm-3、2×1019cm-3、4×1019cm-3，但不限于此；单层厚度为0.5nm-1nm，示例性的为0.6nm、0.7nm、0.8nm、0.9nm，但不限于此。
其中，参考图4，在本发明的一个实施例中，欧姆接触层8中还设有MgN晶种层84，所述MgN晶种层84设于所述P-GaN层7和所述MgGaN层81之间。MgN晶种层84作为晶种层，可以使得MgGaN层81不断长大形成均匀的小岛，小岛一致性强，形成漫反射，破坏光线在二极管内部的全反射，从而增加出光效率。
MgN晶种层84中Mg的占比为0.1-0.2，在这个范围下，MgN晶种层84的晶种质量最好。示例性的，MgN晶种层84中Mg的占比为0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19，但不限于此。
MgN晶种层84的厚度为1nm-10nm，当其厚度＜1nm时，无法提供足够的晶种；当其厚度＞10nm时，容易产生裂纹。示例性的，MgN晶种层84的厚度为2nm、3nm、4nm、5nm、6nm、7nm、8nm、9nm，但不限于此。
其中，衬底1可为蓝宝石衬底、硅衬底、碳化硅衬底，但不限于此。
其中，形核层2可为AlN层和/或AlGaN层，但不限于此。形核层2的厚度为20nm-100nm，示例性的为30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm或90nm，但不限于此。
其中，U-GaN层3的厚度300nm-800nm，示例性的为350nm、400nm、450nm、500nm、550nm、600nm、650nm、700nm或750nm，但不限于此。
其中，N-GaN层4的掺杂元素为Si，但不限于此。N-GaN层4的掺杂浓度为5×1018cm-3-1×1019cm-3，厚度为1μm-3μm。
其中，多量子阱层5为交替堆叠的InβGa1-βN量子阱层和GaγN量子垒层，堆叠周期数3-15个。单个InβGa1-βN量子阱层的厚度为2nm-5nm，β为0.2-0.6。单个GaγN量子垒层的厚度为6nm-15nm，γ为0.4-0.8。
其中，电子阻挡层6为AlcGa1-cN层和IndGa1-dN层交替生长的周期性结构，周期数为3-15；其中，c为0.05-0.2，d为0.1-0.5。电子阻挡层6的厚度为20nm-100nm。
其中，P-GaN层7中的掺杂元素为Mg，但不限于此。P-GaN层7中Mg的掺杂浓度为5×1017cm-3-1×1020cm-3。P-GaN层7的厚度为200nm-300nm。
相应的，参考图5，本发明还公开了一种发光二极管外延片的制备方法，其用于制备上述的发光二极管外延片，其包括以下步骤：
S100：提供衬底；
具体的，该衬底为蓝宝石衬底、硅衬底、碳化硅衬底，但不限于此。优选的为蓝宝石衬底。
优选的，在本发明的一个实施例之中，将衬底加载至MOCVD中，在1000℃-1200℃、200torr-600torr、氢气气氛下退火5min-8min，以去除衬底表面的颗粒、氧化物等杂质。
S200：在衬底上生长形核层；
具体的，可采用MOCVD生长AlGaN层作为形核层，或采用PVD生长AlN层作为形核层，但不限于此。优选的，采用MOCVD生长AlGaN层，其生长温度为500℃-700℃，生长压力为200torr-400torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源；以H2和N2作为载气，通入TMAl作为Al源，通入TMGa作为Ga源。
S300：在形核层上生长U-GaN层；
具体地，在MOCVD中生长U-GaN层，生长温度为1100℃-1150℃，生长压力为100torr-500torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源；以H2和N2作为载气，通入TMGa作为Ga源。
S400：在U-GaN层上生长N-GaN层；
具体的，在MOCVD中生长N-GaN层，生长温度为1100℃-1150℃，生长压力为100torr-500torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入SiH4作为N型掺杂源；以H2和N2作为载气，通入TMGa作为Ga源。
S500：在N-GaN层上生长多量子阱层；
具体的，在MOCVD中周期性生长量子阱层和量子垒层，以形成多量子阱层。其中，量子阱层的生长温度为700℃-800℃，生长压力为100torr-500torr，生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，以N2作为载气，通入TEGa作为Ga源，通入TMIn作为In源。其中，量子垒层的生长温度为800℃-900℃，生长压力为100torr-500torr，生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，以H2和N2作为载气，通入TEGa作为Ga源。
S600：在多量子阱层上生长电子阻挡层；
具体的，在MOCVD中周期性生长AlcGa1-cN层和IndGa1-dN层，作为电子阻挡层。其中，AlcGa1-cN层的生长温度900℃-1000℃，生长压力为100torr-500torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，以N2和H2作为载气，通入TMAl作为Al源，通入TMGa作为Ga源。IndGa1-dN层的生长温度900℃-1000℃，生长压力为100torr-500torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，以N2和H2作为载气，通入TMIn作为In源，通入TMGa作为Ga源。
S700：在电子阻挡层上生长P-GaN层；
具体的，在MOCVD中生长P-GaN层，生长温度为800℃-1000℃，生长压力为100torr-300torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入Cp2Mg作为P型掺杂源；以H2和N2作为载气，通入TMGa作为Ga源。
S800：在P-GaN层上生长欧姆接触层；
具体的，在本发明的一个实施例之中，S800包括：
S810：在P-GaN层上生长MgN晶种层；
具体的，在MOCVD中生长MgN晶种层，生长温度为800℃-900℃，生长压力为300torr-500torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入CP2Mg作为Mg源；以H2和N2作为载气。
S820：在MgN晶种层上生长MgGaN层；
具体的，在MOCVD中生长MgGaN层，生长温度为800℃-900℃，生长压力为300torr-500torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入CP2Mg作为Mg源，通入TMGa作为Ga源，以H2和N2作为载气。
S830：MgGaN层在O2气氛下退火；
具体的，MgGaN层生长完成后，可采用MOCVD退火或采用PVD退火，但不限于此。优选的，在本发明的一个实施例中，采用PVD退火，退火温度为400℃-800℃，退火压力为5mtorr-10mtorr，退火气氛为纯O2，退火时间为1min-5min。
S840：在MgGaN层退火后生长AlScN层；
具体的，可采用磁控溅射法（PVD）、分子束外延法（MBE）和金属有机化学气相沉积法（MOCVD）生长AlScN层，但不限于此。优选的，在本发明的一个实施例之中，AlScN层采用PVD法生长，生长温度为800℃-1000℃，生长压力为5mtorr-10mtorr，载气为Ar，反应气为N2，溅射靶材使用Sc含量为10%-30%的ScAl合金靶材。
S850：在AlScN层上生长P-InGaN层；
其中，在MOCVD中生长P-InGaN层，生长温度为900℃-1000℃，生长压力为150torr-300torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入CP2Mg作为Mg源，通入TEGa作为Ga源，通入TMIn作为In源，以H2和N2作为载气。
优选的，在本发明的一个实施例中，S850包括：
S851：在AlScN层上生长P-InxGa1-xN层；
具体的，在MOCVD中生长P-InxGa1-xN层，生长温度为900℃-1000℃，生长压力为150torr-300torr，采用的V/III比为800-1200。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入CP2Mg作为Mg源，通入TEGa作为Ga源，通入TMIn作为In源，以H2和N2作为载气。
S852：在P-InxGa1-xN层上生长P-InyGa1-yN层；
具体的，在MOCVD中生长P-InyGa1-yN层，生长温度为900℃-1000℃，生长压力为150torr-300torr，生长时采用的V/III比为300-600。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入CP2Mg作为Mg源，通入TEGa作为Ga源，通入TMIn作为In源，以H2和N2作为载气。
S853：周期性重复P-InxGa1-xN层和P-InyGa1-yN层，得到P-InGaN层。
通过采用不同的V/III比，使得In原子和Mg原子更充分的相互扩散，增加欧姆接触，降低工作电压，提升发光效率。
下面以具体实施例对本发明进行进一步说明：
实施例1
本实施例提供一种发光二极管外延片，参考图1和图2，其包括衬底1和依次设于衬底1上的形核层2、U-GaN层3、N-GaN层4、多量子阱层5、电子阻挡层6、P-GaN层7和欧姆接触层8。
其中，衬底1为蓝宝石衬底；形核层2为AlGaN层，其厚度为30nm；U-GaN层3的厚度400nm；N-GaN层4中Si的掺杂浓度为7×1018cm-3，其厚度为2μm。
其中，多量子阱层5为交替堆叠的InβGa1-βN量子阱层（β=0.4）和GaγN量子垒层（γ=0.5），堆叠周期数为10个，单个InβGa1-βN量子阱层的厚度为3nm，单个GaγN量子垒层的厚度为10nm。
其中，电子阻挡层6为AlcGa1-cN层（c=0.12）和IndGa1-dN层（d=0.3）交替生长的周期性结构，其周期数为8，单个AlcGa1-cN层的厚度为6nm，单个IndGa1-dN层的厚度为6nm。P-GaN层7的掺杂元素为Mg，掺杂浓度为3.5×1019cm-3，厚度为240nm。
其中，欧姆接触层8包括依次层叠的MgGaN层81、AlScN层82和P-InGaN层83。其中，MgGaN层81中Mg的掺杂浓度为8×1020cm-3，厚度为8nm；AlScN层82中Al的占比为0.8，厚度为5nm；P-InGaN层83中In的占比为0.1，掺杂元素为Mg，Mg的掺杂浓度为5×1019cm-3，厚度为10nm。
本实施例中发光二极管外延片的制备方法包括以下步骤：
（1）提供衬底；将衬底加载至MOCVD中，在1120℃、400torr、氢气气氛下退火6min。
（2）在衬底上生长形核层；
具体的，采用MOCVD生长AlGaN层，生长温度为620℃，生长压力为250torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源；以H2和N2作为载气，通入TMAl作为Al源，通入TMGa作为Ga源。
（3）在形核层上生长U-GaN层；
具体地，采用MOCVD生长U-GaN层，生长温度为1100℃，生长压力为250torr，生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源；以H2和N2作为载气，通入TMGa作为Ga源。
（4）在U-GaN层上生长N-GaN层；
具体地，采用MOCVD生长N-GaN层，生长温度为1120℃，生长压力为150torr；生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入SiH4作为N型掺杂源；以H2和N2作为载气，通入TMGa作为Ga源。
（5）在N-GaN层上生长多量子阱层；
具体的，在MOCVD中周期性生长量子阱层和量子垒层，得到多量子阱层；
其中，量子阱层的生长温度为750℃，生长压力为300torr，生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，以N2作为载气，通入TEGa作为Ga源，通入TMIn作为In源；其中，量子垒层的生长温度为820℃，生长压力为300torr，生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，以H2和N2作为载气，通入TEGa作为Ga源。
（6）在多量子阱层上生长电子阻挡层；
具体的，在MOCVD中周期性生长AlcGa1-cN层和IndGa1-dN层，作为电子阻挡层。其中，AlcGa1-cN层的生长温度950℃，生长压力为250torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，以N2和H2作为载气，通入TMAl作为Al源，通入TMGa作为Ga源。IndGa1-dN层的生长温度950℃，生长压力为250torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，以N2和H2作为载气，通入TMIn作为In源，通入TMGa作为Ga源。
（7）在电子阻挡层上生长P-GaN层；
具体的，在MOCVD中生长P-GaN层，生长温度为900℃，生长压力为200torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入Cp2Mg作为P型掺杂源；以H2和N2作为载气，通入TMGa作为Ga源。
（8）在P-GaN层上生长欧姆接触层；
每个欧姆接触层的制备方法包括：
（Ⅰ）在P-GaN层上生长MgGaN层；
具体的，在MOCVD中生长MgGaN层，生长温度为850℃，生长压力为400torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入CP2Mg作为Mg源，通入TMGa作为Ga源，以H2和N2作为载气。
（Ⅱ）在MgGaN层上生长AlScN层；
具体的，AlScN层采用PVD法生长，生长温度为900℃，生长压力为8mtorr，载气为Ar，反应气为N2，溅射靶材使用Sc含量为20%的ScAl合金靶材。
（Ⅲ）在AlScN层上生长P-InGaN层；
具体的，在MOCVD中生长P-InGaN层，生长温度为950℃，生长压力为200torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入CP2Mg作为Mg源，通入TEGa作为Ga源，通入TMIn作为In源，以H2和N2作为载气。
实施例2
本实施例提供一种发光二极管外延片，参考图1和图2，其包括衬底1和依次设于衬底1上的形核层2、U-GaN层3、N-GaN层4、多量子阱层5、电子阻挡层6、P-GaN层7和欧姆接触层8。
其中，衬底1为蓝宝石衬底；形核层2为AlGaN层，其厚度为30nm；U-GaN层3的厚度400nm；N-GaN层4中Si的掺杂浓度为7×1018cm-3，其厚度为2μm。
其中，多量子阱层5为交替堆叠的InβGa1-βN量子阱层（β=0.4）和GaγN量子垒层（γ=0.5），堆叠周期数为10个，单个InβGa1-βN量子阱层的厚度为3nm，单个GaγN量子垒层的厚度为10nm。
其中，电子阻挡层6为AlcGa1-cN层（c=0.12）和IndGa1-dN层（d=0.3）交替生长的周期性结构，其周期数为8，单个AlcGa1-cN层的厚度为6nm，单个IndGa1-dN层的厚度为6nm。P-GaN层7的掺杂元素为Mg，掺杂浓度为3.5×1019cm-3，厚度为240nm。
其中，欧姆接触层8包括依次层叠的MgGaN层81、AlScN层82和P-InGaN层83。其中，MgGaN层81中Mg的掺杂浓度为8×1020cm-3，厚度为8nm，MgGaN层81在O2气氛下进行退火；AlScN层82中Al的占比为0.8，厚度为5nm；P-InGaN层83中In的占比为0.1，掺杂元素为Mg，Mg的掺杂浓度为5×1019cm-3，厚度为10nm。
本实施例中发光二极管外延片的制备方法包括以下步骤：
（1）提供衬底；将衬底加载至MOCVD中，在1120℃、400torr、氢气气氛下退火6min。
（2）在衬底上生长形核层；
具体的，采用MOCVD生长AlGaN层，生长温度为620℃，生长压力为250torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源；以H2和N2作为载气，通入TMAl作为Al源，通入TMGa作为Ga源。
（3）在形核层上生长U-GaN层；
具体地，采用MOCVD生长U-GaN层，生长温度为1100℃，生长压力为250torr，生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源；以H2和N2作为载气，通入TMGa作为Ga源。
（4）在U-GaN层上生长N-GaN层；
具体地，采用MOCVD生长N-GaN层，生长温度为1120℃，生长压力为150torr；生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入SiH4作为N型掺杂源；以H2和N2作为载气，通入TMGa作为Ga源。
（5）在N-GaN层上生长多量子阱层；
具体的，在MOCVD中周期性生长量子阱层和量子垒层，得到多量子阱层；
其中，量子阱层的生长温度为750℃，生长压力为300torr，生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，以N2作为载气，通入TEGa作为Ga源，通入TMIn作为In源；其中，量子垒层的生长温度为820℃，生长压力为300torr，生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，以H2和N2作为载气，通入TEGa作为Ga源。
（6）在多量子阱层上生长电子阻挡层；
具体的，在MOCVD中周期性生长AlcGa1-cN层和IndGa1-dN层，作为电子阻挡层。其中，AlcGa1-cN层的生长温度950℃，生长压力为250torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，以N2和H2作为载气，通入TMAl作为Al源，通入TMGa作为Ga源。IndGa1-dN层的生长温度950℃，生长压力为250torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，以N2和H2作为载气，通入TMIn作为In源，通入TMGa作为Ga源。
（7）在电子阻挡层上生长P-GaN层；
具体的，在MOCVD中生长P-GaN层，生长温度为900℃，生长压力为200torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入Cp2Mg作为P型掺杂源；以H2和N2作为载气，通入TMGa作为Ga源。
（8）在P-GaN层上生长欧姆接触层；
每个欧姆接触层的制备方法包括：
（Ⅰ）在P-GaN层上生长MgGaN层；
具体的，在MOCVD中生长MgGaN层，生长温度为850℃，生长压力为400torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入CP2Mg作为Mg源，通入TMGa作为Ga源，以H2和N2作为载气。
（Ⅱ）MgGaN层在O2气氛下退火；
具体的，采用PVD退火，退火温度为600℃，退火压力为8mtorr，退火气氛为纯O2，退火时间为2min。
（Ⅲ）在MgGaN层退火后生长AlScN层；
具体的，AlScN层采用PVD法生长，生长温度为900℃，生长压力为8mtorr，载气为Ar，反应气为N2，溅射靶材使用Sc含量为20%的ScAl合金靶材。
（Ⅳ）在AlScN层上生长P-InGaN层；
具体的，在MOCVD中生长P-InGaN层，生长温度为950℃，生长压力为200torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入CP2Mg作为Mg源，通入TEGa作为Ga源，通入TMIn作为In源，以H2和N2作为载气。
实施例3
本实施例提供一种发光二极管外延片，参考图1-图2，其包括衬底1和依次设于衬底1上的形核层2、U-GaN层3、N-GaN层4、多量子阱层5、电子阻挡层6、P-GaN层7和欧姆接触层8。
其中，衬底1为蓝宝石衬底；形核层2为AlGaN层，其厚度为30nm；U-GaN层3的厚度400nm；N-GaN层4中Si的掺杂浓度为7×1018cm-3，其厚度为2μm。
其中，多量子阱层5为交替堆叠的InβGa1-βN量子阱层（β=0.4）和GaγN量子垒层（γ=0.5），堆叠周期数为10个，单个InβGa1-βN量子阱层的厚度为3nm，单个GaγN量子垒层的厚度为10nm。
其中，电子阻挡层6为AlcGa1-cN层（c=0.12）和IndGa1-dN层（d=0.3）交替生长的周期性结构，其周期数为8，单个AlcGa1-cN层的厚度为6nm，单个IndGa1-dN层的厚度为6nm。P-GaN层7的掺杂元素为Mg，掺杂浓度为3.5×1019cm-3，厚度为240nm。
其中，欧姆接触层8包括依次层叠的MgGaN层81、AlScN层82和P-InGaN层83。其中，MgGaN层81中Mg的掺杂浓度为8×1020cm-3，厚度为8nm，MgGaN层81在O2气氛下进行退火；AlScN层82中Al的占比为0.8，厚度为5nm；P-InGaN层为P-InxGa1-xN层831和P-InyGa1-yN层832交替生长的周期性结构，周期数为3，x为0.02，y为0.12，P-InxGa1-xN层831中Mg的掺杂浓度为5×1019cm-3，厚度为2nm，P-InyGa1-yN层832中Mg的掺杂浓度为5×1018cm-3，厚度为1nm。
本实施例中发光二极管外延片的制备方法包括以下步骤：
（1）提供衬底；将衬底加载至MOCVD中，在1120℃、400torr、氢气气氛下退火6min。
（2）在衬底上生长形核层；
具体的，采用MOCVD生长AlGaN层，生长温度为620℃，生长压力为250torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源；以H2和N2作为载气，通入TMAl作为Al源，通入TMGa作为Ga源。
（3）在形核层上生长U-GaN层；
具体地，采用MOCVD生长U-GaN层，生长温度为1100℃，生长压力为250torr，生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源；以H2和N2作为载气，通入TMGa作为Ga源。
（4）在U-GaN层上生长N-GaN层；
具体地，采用MOCVD生长N-GaN层，生长温度为1120℃，生长压力为150torr；生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入SiH4作为N型掺杂源；以H2和N2作为载气，通入TMGa作为Ga源。
（5）在N-GaN层上生长多量子阱层；
具体的，在MOCVD中周期性生长量子阱层和量子垒层，得到多量子阱层；
其中，量子阱层的生长温度为750℃，生长压力为300torr，生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，以N2作为载气，通入TEGa作为Ga源，通入TMIn作为In源；其中，量子垒层的生长温度为820℃，生长压力为300torr，生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，以H2和N2作为载气，通入TEGa作为Ga源。
（6）在多量子阱层上生长电子阻挡层；
具体的，在MOCVD中周期性生长AlcGa1-cN层和IndGa1-dN层，作为电子阻挡层。其中，AlcGa1-cN层的生长温度950℃，生长压力为250torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，以N2和H2作为载气，通入TMAl作为Al源，通入TMGa作为Ga源。IndGa1-dN层的生长温度950℃，生长压力为250torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，以N2和H2作为载气，通入TMIn作为In源，通入TMGa作为Ga源。
（7）在电子阻挡层上生长P-GaN层；
具体的，在MOCVD中生长P-GaN层，生长温度为900℃，生长压力为200torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入Cp2Mg作为P型掺杂源；以H2和N2作为载气，通入TMGa作为Ga源。
（8）在P-GaN层上生长欧姆接触层；
每个欧姆接触层的制备方法包括：
（Ⅰ）在P-GaN层上生长MgGaN层；
具体的，在MOCVD中生长MgGaN层，生长温度为850℃，生长压力为400torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入CP2Mg作为Mg源，通入TMGa作为Ga源，以H2和N2作为载气。
（Ⅱ）MgGaN层在O2气氛下退火；
具体的，采用PVD退火，退火温度为600℃，退火压力为8mtorr，退火气氛为纯O2，退火时间为2min。
（Ⅲ）在MgGaN层退火后生长AlScN层；
具体的，AlScN层采用PVD法生长，生长温度为900℃，生长压力为8mtorr，载气为Ar，反应气为N2，溅射靶材使用Sc含量为20%的ScAl合金靶材。
（Ⅳ）在AlScN层上生长P-InGaN层；
具体的，在MOCVD中周期性生长P-InxGa1-xN层和P-InyGa1-yN层，作为P-InGaN层。其中，P-InxGa1-xN层的生长温度为950℃，生长压力为200torr，采用的V/III比为1000。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入CP2Mg作为Mg源，通入TEGa作为Ga源，通入TMIn作为In源，以H2和N2作为载气。P-InyGa1-yN层的生长温度为950℃，生长压力为200torr，生长时采用的V/III比为500。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入CP2Mg作为Mg源，通入TEGa作为Ga源，通入TMIn作为In源，以H2和N2作为载气。
（7）在电子阻挡层上生长P-GaN层；
具体的，在MOCVD中生长P-GaN层，生长温度为900℃，生长压力为200torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入Cp2Mg作为P型掺杂源；以H2和N2作为载气，通入TMGa作为Ga源。
（8）在P-GaN层上生长欧姆接触层；
每个欧姆接触层的制备方法包括：
（Ⅰ）在P-GaN层上生长MgN晶种层；
具体的，在MOCVD中生长MgN晶种层，生长温度为850℃，生长压力为400torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入CP2Mg作为Mg源；以H2和N2作为载气。
（Ⅱ）在MgN晶种层上生长MgGaN层；
具体的，在MOCVD中生长MgGaN层，生长温度为850℃，生长压力为400torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入CP2Mg作为Mg源，通入TMGa作为Ga源，以H2和N2作为载气。
（Ⅲ）MgGaN层在O2气氛下退火；
具体的，采用PVD退火，退火温度为600℃，退火压力为8mtorr，退火气氛为纯O2，退火时间为2min。
（Ⅳ）在MgGaN层退火后生长AlScN层；
具体的，AlScN层采用PVD法生长，生长温度为900℃，生长压力为8mtorr，载气为Ar，反应气为N2，溅射靶材使用Sc含量为20%的ScAl合金靶材。
（Ⅴ）在AlScN层上生长P-InGaN层；
具体的，在MOCVD中生长P-InGaN层，生长温度为950℃，生长压力为200torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入CP2Mg作为Mg源，通入TEGa作为Ga源，通入TMIn作为In源，以H2和N2作为载气。
实施例4
本实施例提供一种发光二极管外延片，参考图1、图3、图4，其包括衬底1和依次设于衬底1上的形核层2、U-GaN层3、N-GaN层4、多量子阱层5、电子阻挡层6、P-GaN层7和欧姆接触层8。
其中，衬底1为蓝宝石衬底；形核层2为AlGaN层，其厚度为30nm；U-GaN层3的厚度400nm；N-GaN层4中Si的掺杂浓度为7×1018cm-3，其厚度为2μm。
其中，多量子阱层5为交替堆叠的InβGa1-βN量子阱层（β=0.4）和GaγN量子垒层（γ=0.5），堆叠周期数为10个，单个InβGa1-βN量子阱层的厚度为3nm，单个GaγN量子垒层的厚度为10nm。
其中，电子阻挡层6为AlcGa1-cN层（c=0.12）和IndGa1-dN层（d=0.3）交替生长的周期性结构，其周期数为8，单个AlcGa1-cN层的厚度为6nm，单个IndGa1-dN层的厚度为6nm。P-GaN层7的掺杂元素为Mg，掺杂浓度为3.5×1019cm-3，厚度为240nm。
其中，欧姆接触层8包括依次层叠的MgN晶种层84、MgGaN层81、AlScN层82和P-InGaN层83。其中，MgN晶种层84中Mg的占比为0.15，厚度为8nm；MgGaN层81中Mg的掺杂浓度为8×1020cm-3，厚度为8nm，MgGaN层81在O2气氛下进行退火；AlScN层82中Al的占比为0.8，厚度为5nm；P-InGaN层为P-InxGa1-xN层831和P-InyGa1-yN层832交替生长的周期性结构，周期数为3，x为0.02，y为0.12，P-InxGa1-xN层831中Mg的掺杂浓度为5×1019cm-3，厚度为2nm，P-InyGa1-yN层832中Mg的掺杂浓度为5×1018cm-3，厚度为1nm。
本实施例中发光二极管外延片的制备方法包括以下步骤：
（1）提供衬底；将衬底加载至MOCVD中，在1120℃、400torr、氢气气氛下退火6min。
（2）在衬底上生长形核层；
具体的，采用MOCVD生长AlGaN层，生长温度为620℃，生长压力为250torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源；以H2和N2作为载气，通入TMAl作为Al源，通入TMGa作为Ga源。
（3）在形核层上生长U-GaN层；
具体地，采用MOCVD生长U-GaN层，生长温度为1100℃，生长压力为250torr，生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源；以H2和N2作为载气，通入TMGa作为Ga源。
（4）在U-GaN层上生长N-GaN层；
具体地，采用MOCVD生长N-GaN层，生长温度为1120℃，生长压力为150torr；生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入SiH4作为N型掺杂源；以H2和N2作为载气，通入TMGa作为Ga源。
（5）在N-GaN层上生长多量子阱层；
具体的，在MOCVD中周期性生长量子阱层和量子垒层，得到多量子阱层；
其中，量子阱层的生长温度为750℃，生长压力为300torr，生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，以N2作为载气，通入TEGa作为Ga源，通入TMIn作为In源；其中，量子垒层的生长温度为820℃，生长压力为300torr，生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，以H2和N2作为载气，通入TEGa作为Ga源。
（6）在多量子阱层上生长电子阻挡层；
具体的，在MOCVD中周期性生长AlcGa1-cN层和IndGa1-dN层，作为电子阻挡层。其中，AlcGa1-cN层的生长温度950℃，生长压力为250torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，以N2和H2作为载气，通入TMAl作为Al源，通入TMGa作为Ga源。IndGa1-dN层的生长温度950℃，生长压力为250torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，以N2和H2作为载气，通入TMIn作为In源，通入TMGa作为Ga源。
（7）在电子阻挡层上生长P-GaN层；
具体的，在MOCVD中生长P-GaN层，生长温度为900℃，生长压力为200torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入Cp2Mg作为P型掺杂源；以H2和N2作为载气，通入TMGa作为Ga源。
（8）在P-GaN层上生长欧姆接触层；
每个欧姆接触层的制备方法包括：
（Ⅰ）在P-GaN层上生长MgN晶种层；
具体的，在MOCVD中生长MgN晶种层，生长温度为850℃，生长压力为400torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入CP2Mg作为Mg源；以H2和N2作为载气。
（Ⅱ）在MgN晶种层上生长MgGaN层；
具体的，在MOCVD中生长MgGaN层，生长温度为850℃，生长压力为400torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入CP2Mg作为Mg源，通入TMGa作为Ga源，以H2和N2作为载气。
（Ⅲ）MgGaN层在O2气氛下退火；
具体的，采用PVD退火，退火温度为600℃，退火压力为8mtorr，退火气氛为纯O2，退火时间为2min。
（Ⅳ）在MgGaN层退火后生长AlScN层；
具体的，AlScN层采用PVD法生长，生长温度为900℃，生长压力为8mtorr，载气为Ar，反应气为N2，溅射靶材使用Sc含量为20%的ScAl合金靶材。
（Ⅴ）在AlScN层上生长P-InGaN层；
具体的，在MOCVD中周期性生长P-InxGa1-xN层和P-InyGa1-yN层，作为P-InGaN层。其中，P-InxGa1-xN层的生长温度为950℃，生长压力为200torr，采用的V/III比为1000。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入CP2Mg作为Mg源，通入TEGa作为Ga源，通入TMIn作为In源，以H2和N2作为载气。P-InyGa1-yN层的生长温度为950℃，生长压力为200torr，生长时采用的V/III比为500。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入CP2Mg作为Mg源，通入TEGa作为Ga源，通入TMIn作为In源，以H2和N2作为载气。
对比例1
本对比例提供一种发光二极管外延片，其与实施例1的区别在于，欧姆接触层8为P-InGaN层，In组分占比为0.1，Mg的掺杂浓度为5×1019cm-3，其生长温度为950℃，生长压力为200torr。
对比例2
本对比例提供一种发光二极管外延片，其与实施例1的区别在于，欧姆接触层8中不包括MgGaN层81。相应的，在制备方法中，也不设置该层的制备步骤，其余均与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供一种发光二极管外延片，其与实施例1的区别在于，欧姆接触层8中不包括AlScN层82。相应的，在制备方法中，也不设置该层的制备步骤，其余均与实施例1相同。
将实施例1-4，对比例1-3所得的发光二极管外延片进行亮度、工作电压和表面粗糙度测试，具体测试方法如下：
（1）测试其亮度；
（2）使用Keithley2450型数字源表进行工作电压测试；
（3）使用原子力显微镜（AFM，型号NanoScopeMultiMode）进行表面粗糙度测试。
具体结果如下：
由表中可以看出，当将传统的欧姆接触层（对比例1）变更为本发明中的欧姆接触层结构时，亮度由193.1mW提升至194.2mW，工作电压由3.21V降低至3.19V，表面粗糙度由0.201nm降低至0.198nm，表明本发明中的欧姆接触层可有效提升亮度、降低工作电压并降低表面粗糙度。此外，通过实施例1与对比例2-3的对比可以看出，当变更本发明中的欧姆接触层结构时，难以有效起到提升亮度、降低工作电压和降低表面粗糙度的效果。
以上所述是发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种发光二极管外延片，包括衬底和依次设于所述衬底上的形核层、U-GaN层、N-GaN层、多量子阱层、电子阻挡层、P-GaN层和欧姆接触层；其特征在于，所述欧姆接触层包括依次层叠的MgGaN层、AlScN层和P-InGaN层；
所述MgGaN层中Mg的掺杂浓度≥4×1020cm-3，所述P-InGaN层中Mg的掺杂浓度≤5×1020cm-3。
2.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述MgGaN层中Mg的掺杂浓度为5×1020cm-3-1×1021cm-3；所述AlScN层为AlaSc1-aN层，其中，a为0.7-0.85；所述P-InGaN层中In的占比为0.05-0.15，掺杂元素为Mg，Mg的掺杂浓度为1×1019cm-3-1×1020cm-3；
所述MgGaN层的厚度为5nm-10nm；所述AlScN层的厚度为2nm-10nm；所述P-InGaN层的厚度为6nm-20nm。
3.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述MgGaN层在O2气氛下进行退火。
4.如权利要求1-3任一项所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述P-InGaN层为P-InxGa1-xN层和P-InyGa1-yN层交替生长的周期性结构，周期数为1-5，x＜y，x＜0.05，0.05≤y≤0.15；
其中，所述P-InxGa1-xN层中Mg的掺杂浓度为1×1019cm-3-1×1020cm-3，单层厚度为1nm-3nm；
所述P-InyGa1-yN层中Mg的掺杂浓度为1×1018cm-3-5×1019cm-3，单层厚度为0.5nm-1nm。
5.如权利要求1-3任一项所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述欧姆接触层中还设有MgN晶种层，所述MgN晶种层设于所述P-GaN层和所述MgGaN层之间，其中，MgN晶种层中Mg的占比为0.1-0.2，MgN晶种层的厚度为1nm-10nm。
6.一种发光二极管外延片的制备方法，用于制备如权利要求1-5任一项所述的发光二极管外延片，其特征在于，包括：
提供衬底，在所述衬底上依次生长形核层、U-GaN层、N-GaN层、多量子阱层、电子阻挡层、P-GaN层和欧姆接触层；所述欧姆接触层包括依次层叠的MgGaN层、AlScN层和P-InGaN层。
7.如权利要求6所述的发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述MgGaN层的生长温度为800℃-900℃，生长压力为300torr-500torr；
所述AlScN层的生长温度为800℃-1000℃，生长压力为5mtorr-10mtorr；
所述P-InGaN层的生长温度为900℃-1000℃，生长压力为150torr-300torr。
8.如权利要求6所述的发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述P-InGaN层为P-InxGa1-xN层和P-InyGa1-yN层交替生长的周期性结构，其中，所述P-InxGa1-xN层生长时采用的V/III比为800-1200；所述P-InyGa1-yN层生长时采用的V/III比为300-600；
所述欧姆接触层中还设有MgN晶种层，所述MgN晶种层设于所述P-GaN层和所述MgGaN层之间，其生长温度为800℃-900℃，生长压力为300torr-500torr。
9.如权利要求6所述的发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述MgGaN层生长完成后，将其在O2气氛下进行退火，退火温度为400℃-800℃，退火压力为5mtorr-10mtorr，退火时间为1min-5min。
10.一种发光二极管，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的发光二极管外延片。
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