CN116072780A - 发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管 - Google Patents
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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所述衬底上的形核层、本征GaN层、N‑GaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P‑GaN层，所述多量子阱层为周期性结构，每个周期均包括势阱层和势垒层；所述势阱层包括依次层叠的第一AlScN层、第一InGaN层、InN层、第二InGaN层和第二AlScN层，其中，所述第一InGaN层和所述第二InGaN层中的In组分占比均小于所述InN层中的In组分占比。实施本发明，可提升发光二极管的发光效率。
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。外延结构对发光二极管的光电性能具有很大影响。在传统的发光二极管外延片中，多量子阱层作为发光的核心结构，还存在以下问题：（1）势阱层和势垒层存在严重的晶格失配，产生压电极化效应，造成势阱层电子空穴在空间上的分离，影响发光效率；（2）势阱层为高In组分，加上阱垒晶格失配严重，导致多量子阱层晶格质量差，缺陷多，缺陷成为非辐射复合中心，影响发光二极管发光效率；（3）很多载流子在势阱层还来不及复合，就有“逃逸”出势阱层现象，尤其是迁移率很高的电子，这种现象更加严重，甚至会造成电子溢流，严重影响发光效率。
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。
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。
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、本征GaN层、N-GaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P-GaN层，所述多量子阱层为周期性结构，每个周期均包括势阱层和势垒层；所述势阱层包括依次层叠的第一AlScN层、第一InGaN层、InN层、第二InGaN层和第二AlScN层，其中，所述第一InGaN层和所述第二InGaN层中In组分的占比均小于所述InN层中In组分的占比。
作为上述技术方案的改进，所述第一AlScN层和所述第二AlScN层中Al组分的占比均为0.6-0.7，所述第一InGaN层和所述第二InGaN层中In组分的占比均为0.2-0.4，所述InN层中In组分的占比为0.41-0.6；
所述第一AlScN层和所述第二AlScN层的厚度均为1nm-3nm，所述第一InGaN层、所述InN层和所述第二InGaN层的厚度均为0.1nm-2nm。
作为上述技术方案的改进，所述第一AlScN层和所述第二AlScN层在H2气氛下进行退火处理，退火温度为850℃-860℃，退火压力为100torr-500torr，退火时间为5s-30s。
作为上述技术方案的改进，所述多量子阱层还包括第一AlInGaN层和第二AlInGaN层，其中，所述第一AlInGaN层设于所述第一AlScN层和所述第一InGaN层之间，所述第二AlInGaN层设于所述第二InGaN层和所述第二AlScN层之间；
所述第一AlInGaN层和所述第二AlInGaN层中Al组分的占比均为0.1-0.2，In组分的占比均为0.05-0.2；
所述第一AlInGaN层和所述第二AlInGaN层的厚度均为0.1nm-2nm。
作为上述技术方案的改进，所述第一AlInGaN层和所述第二AlInGaN层在NH3气氛下进行退火处理，退火温度为810℃-850℃，退火压力为100torr-500torr，退火时间为1s-3s；
所述第一InGaN层和所述第二InGaN层在NH3气氛下进行退火处理，退火温度为760℃-800℃，退火压力为100torr-500torr，退火时间为3s-6s；
所述InN层在NH3气氛下进行退火处理，退火温度为700℃-750℃，退火压力为100torr-500torr，退火时间为6s-10s。
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、本征GaN层、N-GaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P-GaN层，所述多量子阱层为周期性结构，每个周期均包括势阱层和势垒层，所述势阱层包括依次层叠的第一AlScN层、第一InGaN层、InN层、第二InGaN层和第二AlScN层，其中，所述第一InGaN层和所述第二InGaN层中In组分的占比均小于所述InN层中In组分的占比。
作为上述技术方案的改进，所述第一AlScN层和所述第二AlScN层的生长温度均为850℃-860℃，生长压力均为100torr-500torr，生长时采用的载气均为N2；
所述第一InGaN层和所述第二InGaN层的生长温度均为760℃-800℃，生长压力均为100torr-500torr，生长时采用的载气均为N2；
所述InN层的生长温度为700℃-750℃，生长压力为100torr-500torr，生长时采用的载气为N2。
作为上述技术方案的改进，所述多量子阱层还包括第一AlInGaN层和第二AlInGaN层，其中，所述第一AlInGaN层设于所述第一AlScN层和所述第一InGaN层之间，所述第二AlInGaN层设于所述第二InGaN层和所述第二AlScN层之间；
所述第一AlInGaN层和所述第二AlInGaN层的生长温度均为810℃-850℃，生长压力均为100torr-500torr，生长时采用的载气均为N2。
作为上述技术方案的改进，所述第一AlInGaN层和所述第二AlInGaN层生长时采用的Ⅴ/Ⅲ均为200-400，所述第一InGaN层和所述第二InGaN层生长时采用的Ⅴ/Ⅲ均为500-800，所述InN层生长时采用的Ⅴ/Ⅲ为900-1500。
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，势阱层包括依次层叠的第一AlScN层、第一InGaN层、InN层、第二InGaN层和第二AlScN层。首先，第一AlScN层和第二AlScN层可作为缓冲层，实现异质界面上的晶格匹配，使得势阱层和势垒层之间的界面应力基本为0，界面表面平滑，位错密度较小，势阱层和势垒层可无应变过渡，避免了由于晶格失配引起的极化效应，减少电子空穴在空间上的分离，提高发光效率；其次，本发明的势阱层中In组分由0逐渐增加再逐渐减少至0，可以减少持续高In组分带来的缺陷累积，并且由于Al原子较小，第一AlScN层和第二AlScN层还可以填补一部分空位缺陷，提高多量子阱层的晶格质量，提高发光效率；最后，本发明的势垒高度先阶梯降低再阶梯升高，势阱层的能带深度较高，可将载流子最大限度地限制在势阱区，避免部分载流子还来不及复合就“逃逸”的现象，使得载流子充分复合，提高发光效率。
2. 本发明的发光二极管外延片中，第一AlScN层和第二AlScN层在H2气氛下进行退火处理，避免了In扩散到势垒层，提升了多量子阱层的晶格质量，提高发光效率。
3. 本发明的发光二极管外延片中，多量子阱层还包括第一AlInGaN层和第二AlInGaN层，使得多量子阱层中Al组分先逐渐减少再逐渐增加，In组分先逐渐增加再逐渐减少，进一步减少持续高In组分带来的缺陷累积，提高多量子阱层的晶格质量，提高发光效率；Al组分和In组分阶梯变化，进一步加深了势阱层的能带深度，进而载流子充分复合，提高发光效率；势阱层材料晶格阶梯变化，减少了势阱层压应力，减少了压电极化，增加了电子和空穴波函数的重叠，提升发光效率。
4. 本发明的发光二极管外延片中，第一AlInGaN层、第一InGaN层、InN层、第二InGaN层和第二AlInGaN层生长后都增加了NH3气氛处理，使得In组分可以和NH3充分反应，减少N空位，并且实现In原子的重新排布，提高晶格质量，提高发光效率。
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多量子阱层的结构示意图；
图3是本发明一实施例中势阱层的结构示意图；
图4是本发明另一实施例中势阱层的结构示意图；
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-图3，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、本征GaN层3、N-GaN层4、多量子阱层5、电子阻挡层6和P-GaN层7。其中，多量子阱层5为周期性结构，每个周期均包括势阱层51和势垒层52，周期数为3-15。
其中，势阱层51包括依次层叠的第一AlScN层511、第一InGaN层512、InN层513、第二InGaN层514和第二AlScN层515。具体的，第一InGaN层512和第二InGaN层514中In组分的占比均小于InN层513中In组分的占比。基于这种设置，首先，第一AlScN层511和第二AlScN层515可作为缓冲层，实现异质界面上的晶格匹配，使得势阱层51和势垒层52之间的界面应力基本为0，界面表面平滑，位错密度较小，势阱层51和势垒层52可无应变过渡，避免了由于晶格失配引起的极化效应，减少电子空穴在空间上的分离，提高发光效率；其次，本发明的势阱层51中In组分由0逐渐增加再逐渐减少至0，可以减少持续高In组分带来的缺陷累积，并且由于Al原子较小，第一AlScN层511和第二AlScN层515还可以填补一部分空位缺陷，提高多量子阱层5的晶格质量，提高发光效率；最后，本发明的势垒高度先阶梯降低再阶梯升高，势阱层51的能带深度较高，可将载流子最大限度地限制在势阱区，避免部分载流子还来不及复合就“逃逸”的现象，使得载流子充分复合，提高发光效率。
具体的，第一AlScN层511和第二AlScN层515中Al组分的占比均为0.55-0.75，Al组分的占比过大或过小都无法实现良好的晶格匹配。示例性的，Al组分的占比为0.6、0.62、0.64、0.66、0.68或0.72，但不限于此。优选的，第一AlScN层511和第二AlScN层515中Al组分的占比均为0.6-0.7。
第一AlScN层511和第二AlScN层515的厚度均为0.5nm-5nm，当其厚度＜0.5nm时，难以有效实现过渡作用；当其厚度＞5nm时，制备效率过低，外延片成本高。优选的，第一AlScN层511和第二AlScN层515的厚度均为1nm-3nm，示例性的为1.2nm、1.4nm、1.6nm、1.8nm、2nm、2.2nm、2.4nm、2.6nm或2.8nm，但不限于此。
第一InGaN层512和第二InGaN层514中In组分的占比均为0.18-0.4，InN层513中In组分的占比为0.41-0.65，基于这种设置，使得In组分的占比实现阶梯式渐变，同时实现较高的In组分掺杂，提高发光效率。示例性的，第一InGaN层512和第二InGaN层514中In组分的占比为0.2、0.22、0.24、0.26、0.28、0.3、0.32、0.34、0.36或0.38，但不限于此。InN层513中In组分的占比为0.42、0.44、0.46、0.48、0.5、0.52、0.54、0.56或0.62，但不限于此。
第一InGaN层512、InN层513和第二InGaN层514的厚度均为0.05nm-3nm。优选的，第一InGaN层512、InN层513和第二InGaN层514的厚度均为0.1nm-2nm，示例性的为0.15nm、0.2nm、0.4nm、0.6nm、0.8nm、1nm、1.2nm、1.4nm、1.6nm或1.8nm，但不限于此。
优选的，在本发明的一个实施例中，第一AlScN层511和第二AlScN层515在H2气氛下进行退火处理，退火温度为850℃-860℃，退火压力为100torr-500torr，退火时间为5s-30s。退火处理避免了In扩散到势垒层52，提升了多量子阱层5的晶格质量。
优选的，在本发明的一个实施例中，参考图1、图2、图4，多量子阱层5还包括第一AlInGaN层516和第二AlInGaN层517，其中，第一AlInGaN层516设于第一AlScN层511和第一InGaN层512之间，第二AlInGaN层517设于第二InGaN层514和第二AlScN层515之间。基于这种设置，使得多量子阱层5中Al组分先逐渐减少再逐渐增加，In组分先逐渐增加再逐渐减少，进一步减少持续高In组分带来的缺陷累积，提高多量子阱层5的晶格质量，提高发光效率；Al组分和In组分阶梯变化，进一步加深了势阱层51的能带深度，进而载流子充分复合，提高发光效率；势阱层51材料晶格阶梯变化，减少了势阱层51压应力，减少了压电极化，增加了电子和空穴波函数的重叠，提升发光效率。
具体的，第一AlInGaN层516和第二AlInGaN层517中Al组分的占比均为0.1-0.2，In组分的占比均为0.05-0.2。Al组分和In组分的占比在这个范围内可实现势阱层51中此两种组分的阶梯变化，提高势阱层51的晶格质量，提高发光效率。示例性的，Al组分的占比为0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18或0.19，但不限于此。示例性的，In组分的占比为0.07、0.1、0.12、0.14、0.16或0.18，但不限于此。
第一AlInGaN层516和第二AlInGaN层517的厚度均为0.05nm-3nm。当其厚度＜0.05nm时，难以有效提高势阱层51的能带深度，提高发光效率；当其厚度＞3nm时，会带来过多的缺陷。优选的，第一AlInGaN层516和第二AlInGaN层517的厚度均为0.1nm-2nm，示例性的为0.15nm、0.2nm、0.4nm、0.6nm、0.8nm、1nm、1.2nm、1.4nm、1.6nm或1.8nm，但不限于此。
优选的，在本发明的一个实施例中，第一AlInGaN层516、第一InGaN层512、InN层513、第二InGaN层514和第二AlInGaN层517生长后都在NH3气氛中进行退火处理，使得In组分可以和NH3充分反应，减少N空位，并且实现In原子的重新排布，提高晶格质量，提高发光效率。
具体的，第一AlInGaN层516和第二AlInGaN层517退火温度为810℃-850℃，退火压力为100torr-500torr，退火时间为1s-3s；第一InGaN层512和第二InGaN层514退火温度为760℃-800℃，退火压力为100torr-500torr，退火时间为3s-6s；InN层513退火温度为700℃-750℃，退火压力为100torr-500torr，退火时间为6s-10s。In组分越高，退火温度越低，退火时间越长，使得In组分可以和NH3充分反应。
其中，势垒层52为GaN层，但不限于此。势垒层52的厚度为6nm-15nm，示例性的为8nm、10nm、12nm或14nm，但不限于此。
其中，衬底1可为蓝宝石衬底、硅衬底、SiC衬底、ZnO衬底或GaN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，本征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，电子阻挡层6为AlaGa1-aN层和InbGa1-bN层交替生长的周期性结构，周期数为3-15；其中，a为0.05-0.2，b为0.1-0.5。电子阻挡层6的厚度为20nm-100nm。
其中，P-GaN层7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，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；
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：在形核层上生长本征GaN层；
具体地，在MOCVD中生长本征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：在本征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中周期性生长势阱层和势垒层，以形成多量子阱层。其中，势垒层的生长温度为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。
具体的，在本发明的一个实施例之中，生长势阱层包括以下步骤：
S510：生长第一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）生长第一AlScN层，但不限于此。优选的，在本发明的一个实施例之中，第一AlScN层采用MOCVD法生长，生长温度为850℃-860℃，生长压力为100torr-500torr，生长时采用的载气为N2；通入NH3作为N源，通入TMAl作为Al源，通入Sc(TMHD)3作为Sc源。第一AlScN层生长完成后在H2气氛下进行退火处理，退火温度为850℃-860℃，退火压力为100torr-500torr，退火时间为5s-30s。
S520：在第一AlScN层上生长第一AlInGaN层；
具体的，在MOCVD中生长第一AlInGaN层，其生长条件与本领域常见的AlInGaN层的生长条件相同。优选的，在本发明的一个实施例之中，第一AlInGaN层生长温度为810℃-850℃，生长压力为100torr-500torr，生长时采用的载气为N2，采用的Ⅴ/Ⅲ为200-400，通入NH3作为N源，通入TMAl作为Al源，通入TMIn作为In源，通入TEGa作为Ga源。第一AlInGaN层生长完成后，在NH3气氛下进行退火处理，退火温度为810℃-850℃，退火压力为100torr-500torr，退火时间为1s-3s。
S530：在第一AlInGaN层上生长第一InGaN层；
具体的，在MOCVD中生长第一InGaN层，其生长条件与本领域常见的InGaN层的生长条件相同。优选的，在本发明的一个实施例之中，第一InGaN层的生长温度为760℃-800℃，生长压力为100torr-500torr，生长时采用的载气为N2，采用的Ⅴ/Ⅲ为500-800，通入NH3作为N源，通入TMIn作为In源，通入TEGa作为Ga源。第一InGaN层生长完成后在NH3气氛下进行退火处理，退火温度为760℃-800℃，退火压力为100torr-500torr，退火时间为3s-6s。
S540：在第一InGaN层上生长InN层；
具体的，在MOCVD中生长InN层，其生长条件与本领域常见的InN层的生长条件相同。优选的，在本发明的一个实施例之中，InN层的生长温度为700℃-750℃，生长压力为100torr-500torr，生长时采用的载气为N2，采用的Ⅴ/Ⅲ为900-1500，通入NH3作为N源，通入TMIn作为In源。InN层生长完成后，在NH3气氛下进行退火处理，退火温度为700℃-750℃，退火压力为100torr-500torr，退火时间为6s-10s。
S550：在InN层上生长第二InGaN层；
具体的，在MOCVD中生长第二InGaN层，其生长条件与步骤S530中第一InGaN层的生长条件相同。第二InGaN层生长完成后进行退火处理，退火条件与步骤S530中第一InGaN层的条件相同。
S560：在第二InGaN层上生长第二AlInGaN层；
具体的，在MOCVD中生长第二AlInGaN层，其生长条件与步骤S520中第一AlInGaN层的生长条件相同。第二AlInGaN层生长完成后进行退火处理，退火条件与步骤S520中第一AlInGaN层的条件相同。
S570：在第二AlInGaN层上生长第二AlScN层；
具体的，在MOCVD中生长第二AlScN层，其生长条件与步骤S510中第一AlScN层的生长条件相同。第二AlScN层生长完成后进行退火处理，退火条件与步骤S510中第一AlScN层的条件相同。
势阱层采用上述生长条件，势阱层中各层的生长温度先降低再升高，避免了持续低温生长带来的缺陷累积，提升晶格质量；采用的Ⅴ/Ⅲ先升高再降低，使得In组分反应更加充分，In原子分布更加均匀，提高晶格质量，提高发光效率；采用N2作为载气，避免势阱层中In脱附。
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AlaGa1-aN层和InbGa1-bN层，作为电子阻挡层。其中，AlaGa1-aN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。InbGa1-bN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。
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-图3，其包括衬底1和依次设于衬底1上的形核层2、本征GaN层3、N-GaN层4、多量子阱层5、电子阻挡层6和P-GaN层7。
其中，衬底1为蓝宝石衬底，形核层2为AlGaN层，其厚度为30nm；本征GaN层3的厚度400nm，N-GaN层4的厚度为2μm，掺杂元素为Si，Si的掺杂浓度为7×1018cm-3。
其中，多量子阱层5为周期性结构，周期数为10，每个周期为依次层叠的势阱层51和势垒层52。其中，势垒层52为GaN层，其厚度为10nm。其中，每个势阱层51包括依次层叠的第一AlScN层511、第一InGaN层512、InN层513、第二InGaN层514和第二AlScN层515。
其中，第一AlScN层511和第二AlScN层515中Al组分的占比均为0.65，其厚度均为2nm。第一InGaN层512和第二InGaN层514中In组分的占比均为0.3，其厚度均为1nm。InN层513中In组分的占比为0.5，其厚度为1nm。
其中，电子阻挡层6为AlaGa1-aN层（a=0.12）和InbGa1-bN层（b=0.3）交替生长的周期性结构，其周期数为8，单个AlaGa1-aN层的厚度为6nm，单个InbGa1-bN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。
本实施例中用于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）在形核层上生长本征GaN层；
具体地，采用MOCVD生长本征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）在本征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中周期性生长势阱层和势垒层。
其中，势垒层的生长温度为850℃，生长压力为300torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入TEGa作为Ga源，以H2和N2作为载气。
每个势阱层的制备方法为：
（Ⅰ）生长第一AlScN层；
具体的，采用MOCVD法生长，生长温度为850℃，生长压力为300torr，生长时采用的载气为N2；通入NH3作为N源，通入TMAl作为Al源，通入Sc(TMHD)3作为Sc源。
（Ⅱ）在第一AlScN层上生长第一InGaN层；
具体的，在MOCVD中生长第一InGaN层，生长温度为780℃，生长压力为300torr，生长时采用的载气为N2，采用的Ⅴ/Ⅲ为650，通入NH3作为N源，通入TMIn作为In源，通入TEGa作为Ga源。
（Ⅲ）在第一InGaN层上生长InN层；
具体的，在MOCVD中生长InN层，生长温度为730℃，生长压力为300torr，生长时采用的载气为N2，采用的Ⅴ/Ⅲ为1200，通入NH3作为N源，通入TMIn作为In源。
（Ⅵ）在InN层上生长第二InGaN层；
具体的，在MOCVD中生长第二InGaN层，其生长条件与步骤（Ⅱ）中第一InGaN层的生长条件相同。
（Ⅴ）在第二InGaN层上生长第二AlScN层；
具体的，在MOCVD中生长第二AlScN层，其生长条件与步骤（Ⅰ）中第一AlScN层的生长条件相同。
（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AlaGa1-aN层和InbGa1-bN层，作为电子阻挡层。其中，AlaGa1-aN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。InbGa1-bN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。
实施例2
本实施例提供一种发光二极管外延片，参考图1-图3，其包括衬底1和依次设于衬底1上的形核层2、本征GaN层3、N-GaN层4、多量子阱层5、电子阻挡层6和P-GaN层7。
其中，衬底1为蓝宝石衬底，形核层2为AlGaN层，其厚度为30nm；本征GaN层3的厚度400nm，N-GaN层4的厚度为2μm，掺杂元素为Si，Si的掺杂浓度为7×1018cm-3。
其中，多量子阱层5为周期性结构，周期数为10，每个周期为依次层叠的势阱层51和势垒层52。其中，势垒层52为GaN层，其厚度为10nm。其中，每个势阱层51包括依次层叠的第一AlScN层511、第一InGaN层512、InN层513、第二InGaN层514和第二AlScN层515。
其中，第一AlScN层511和第二AlScN层515中Al组分的占比均为0.65，其厚度均为2nm。第一InGaN层512和第二InGaN层514中In组分的占比均为0.3，其厚度均为1nm。InN层513中In组分的占比为0.5，其厚度为1nm。
其中，电子阻挡层6为AlaGa1-aN层（a=0.12）和InbGa1-bN层（b=0.3）交替生长的周期性结构，其周期数为8，单个AlaGa1-aN层的厚度为6nm，单个InbGa1-bN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。
本实施例中用于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）在形核层上生长本征GaN层；
具体地，采用MOCVD生长本征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）在本征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中周期性生长势阱层和势垒层。
其中，势垒层的生长温度为850℃，生长压力为300torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入TEGa作为Ga源，以H2和N2作为载气。
每个势阱层的制备方法为：
（Ⅰ）生长第一AlScN层；
具体的，采用MOCVD法生长，生长温度为850℃，生长压力为300torr，生长时采用的载气为N2；通入NH3作为N源，通入TMAl作为Al源，通入Sc(TMHD)3作为Sc源。第一AlScN层生长完成后在H2气氛下进行退火处理，退火温度为850℃，退火压力为300torr，退火时间为15s。
（Ⅱ）在第一AlScN层上生长第一InGaN层；
具体的，在MOCVD中生长第一InGaN层，生长温度为780℃，生长压力为300torr，生长时采用的载气为N2，采用的Ⅴ/Ⅲ为650，通入NH3作为N源，通入TMIn作为In源，通入TEGa作为Ga源。
（Ⅲ）在第一InGaN层上生长InN层；
具体的，在MOCVD中生长InN层，生长温度为730℃，生长压力为300torr，生长时采用的载气为N2，采用的Ⅴ/Ⅲ为1200，通入NH3作为N源，通入TMIn作为In源。
（Ⅵ）在InN层上生长第二InGaN层；
具体的，在MOCVD中生长第二InGaN层，其生长条件与步骤（Ⅱ）中第一InGaN层的生长条件相同。
（Ⅴ）在第二InGaN层上生长第二AlScN层；
具体的，在MOCVD中生长第二AlScN层，其生长条件与步骤（Ⅰ）中第一AlScN层的生长条件相同。第二AlScN层生长完成后进行退火处理，退火条件与步骤（Ⅰ）中第一AlScN层的条件相同。
（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AlaGa1-aN层和InbGa1-bN层，作为电子阻挡层。其中，AlaGa1-aN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。InbGa1-bN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。
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和图4，其包括衬底1和依次设于衬底1上的形核层2、本征GaN层3、N-GaN层4、多量子阱层5、电子阻挡层6和P-GaN层7。
其中，衬底1为蓝宝石衬底，形核层2为AlGaN层，其厚度为30nm；本征GaN层3的厚度400nm，N-GaN层4的厚度为2μm，掺杂元素为Si，Si的掺杂浓度为7×1018cm-3。
其中，多量子阱层5为周期性结构，周期数为10，每个周期为依次层叠的势阱层51和势垒层52。其中，势垒层52为GaN层，其厚度为10nm。其中，每个势阱层51包括依次层叠的第一AlScN层511、第一AlInGaN层516、第一InGaN层512、InN层513、第二InGaN层514、第二AlInGaN层517和第二AlScN层515。
其中，第一AlScN层511和第二AlScN层515中Al组分的占比均为0.65，其厚度均为2nm。第一AlInGaN层516和第二AlInGaN层517中Al组分的占比均为0.15，In组分的占比均为0.1，其厚度均为1nm。第一InGaN层512和第二InGaN层514中In组分的占比均为0.3，其厚度均为1nm。InN层513中In组分的占比为0.5，其厚度为1nm。
其中，电子阻挡层6为AlaGa1-aN层（a=0.12）和InbGa1-bN层（b=0.3）交替生长的周期性结构，其周期数为8，单个AlaGa1-aN层的厚度为6nm，单个InbGa1-bN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。
本实施例中用于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）在形核层上生长本征GaN层；
具体地，采用MOCVD生长本征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）在本征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中周期性生长势阱层和势垒层。
其中，势垒层的生长温度为850℃，生长压力为300torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入TEGa作为Ga源，以H2和N2作为载气。
每个势阱层的制备方法为：
（Ⅰ）生长第一AlScN层；
具体的，采用MOCVD法生长，生长温度为850℃，生长压力为300torr，生长时采用的载气为N2；通入NH3作为N源，通入TMAl作为Al源，通入Sc(TMHD)3作为Sc源。第一AlScN层生长完成后在H2气氛下进行退火处理，退火温度为850℃，退火压力为300torr，退火时间为15s。
（Ⅱ）在第一AlScN层上生长第一AlInGaN层；
具体的，在MOCVD中生长第一AlInGaN层，生长温度为830℃，生长压力为300torr，生长时采用的载气为N2，采用的Ⅴ/Ⅲ为300，通入NH3作为N源，通入TMAl作为Al源，通入TMIn作为In源，通入TEGa作为Ga源。
（Ⅲ）在第一AlInGaN层上生长第一InGaN层；
具体的，在MOCVD中生长第一InGaN层，生长温度为780℃，生长压力为300torr，生长时采用的载气为N2，采用的Ⅴ/Ⅲ为650，通入NH3作为N源，通入TMIn作为In源，通入TEGa作为Ga源。
（Ⅵ）在第一InGaN层上生长InN层；
具体的，在MOCVD中生长InN层，生长温度为730℃，生长压力为300torr，生长时采用的载气为N2，采用的Ⅴ/Ⅲ为1200，通入NH3作为N源，通入TMIn作为In源。
（Ⅴ）在InN层上生长第二InGaN层；
具体的，在MOCVD中生长第二InGaN层，其生长条件与步骤（Ⅲ）中第一InGaN层的生长条件相同。
（Ⅵ）在第二InGaN层上生长第二AlInGaN层；
具体的，在MOCVD中生长第二AlInGaN层，其生长条件与步骤（Ⅱ）中第一AlInGaN层的生长条件相同。
（Ⅶ）在第二AlInGaN层上生长第二AlScN层；
具体的，在MOCVD中生长第二AlScN层，其生长条件与步骤（Ⅰ）中第一AlScN层的生长条件相同。第二AlScN层生长完成后进行退火处理，退火条件与步骤（Ⅰ）中第一AlScN层的条件相同。
（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AlaGa1-aN层和InbGa1-bN层，作为电子阻挡层。其中，AlaGa1-aN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。InbGa1-bN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。
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2和图4，其包括衬底1和依次设于衬底1上的形核层2、本征GaN层3、N-GaN层4、多量子阱层5、电子阻挡层6和P-GaN层7。
其中，衬底1为蓝宝石衬底，形核层2为AlGaN层，其厚度为30nm；本征GaN层3的厚度400nm，N-GaN层4的厚度为2μm，掺杂元素为Si，Si的掺杂浓度为7×1018cm-3。
其中，多量子阱层5为周期性结构，周期数为10，每个周期为依次层叠的势阱层51和势垒层52。其中，势垒层52为GaN层，其厚度为10nm。其中，每个势阱层51包括依次层叠的第一AlScN层511、第一AlInGaN层516、第一InGaN层512、InN层513、第二InGaN层514、第二AlInGaN层517和第二AlScN层515。
其中，第一AlScN层511和第二AlScN层515中Al组分的占比均为0.65，其厚度均为2nm。第一AlInGaN层516和第二AlInGaN层517中Al组分的占比均为0.15，In组分的占比均为0.1，其厚度均为1nm。第一InGaN层512和第二InGaN层514中In组分的占比均为0.3，其厚度均为1nm。InN层513中In组分的占比为0.5，其厚度为1nm。
其中，电子阻挡层6为AlaGa1-aN层（a=0.12）和InbGa1-bN层（b=0.3）交替生长的周期性结构，其周期数为8，单个AlaGa1-aN层的厚度为6nm，单个InbGa1-bN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。
本实施例中用于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）在形核层上生长本征GaN层；
具体地，采用MOCVD生长本征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）在本征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中周期性生长势阱层和势垒层。
其中，势垒层的生长温度为850℃，生长压力为300torr。生长时，在MOCVD反应室中通入NH3作为N源，通入TEGa作为Ga源，以H2和N2作为载气。
每个势阱层的制备方法为：
（Ⅰ）生长第一AlScN层；
具体的，采用MOCVD法生长，生长温度为850℃，生长压力为300torr，生长时采用的载气为N2；通入NH3作为N源，通入TMAl作为Al源，通入Sc(TMHD)3作为Sc源。第一AlScN层生长完成后在H2气氛下进行退火处理，退火温度为850℃，退火压力为300torr，退火时间为15s。
（Ⅱ）在第一AlScN层上生长第一AlInGaN层；
具体的，在MOCVD中生长第一AlInGaN层，生长温度为830℃，生长压力为300torr，生长时采用的载气为N2，采用的Ⅴ/Ⅲ为300，通入NH3作为N源，通入TMAl作为Al源，通入TMIn作为In源，通入TEGa作为Ga源。第一AlInGaN层生长完成后，在NH3气氛下进行退火处理，退火温度为830℃，退火压力为300torr，退火时间为2s。
（Ⅲ）在第一AlInGaN层上生长第一InGaN层；
具体的，在MOCVD中生长第一InGaN层，生长温度为780℃，生长压力为300torr，生长时采用的载气为N2，采用的Ⅴ/Ⅲ为650，通入NH3作为N源，通入TMIn作为In源，通入TEGa作为Ga源。第一InGaN层生长完成后在NH3气氛下进行退火处理，退火温度为780℃，退火压力为300torr，退火时间为5s。
（Ⅵ）在第一InGaN层上生长InN层；
具体的，在MOCVD中生长InN层，生长温度为730℃，生长压力为300torr，生长时采用的载气为N2，采用的Ⅴ/Ⅲ为1200，通入NH3作为N源，通入TMIn作为In源。InN层生长完成后，在NH3气氛下进行退火处理，退火温度为730℃，退火压力为300torr，退火时间为8s。
（Ⅴ）在InN层上生长第二InGaN层；
具体的，在MOCVD中生长第二InGaN层，其生长条件与步骤（Ⅲ）中第一InGaN层的生长条件相同。第二InGaN层生长完成后进行退火处理，退火条件与步骤（Ⅲ）中第一InGaN层的条件相同。
（Ⅵ）在第二InGaN层上生长第二AlInGaN层；
具体的，在MOCVD中生长第二AlInGaN层，其生长条件与步骤（Ⅱ）中第一AlInGaN层的生长条件相同。第二AlInGaN层生长完成后进行退火处理，退火条件与步骤（Ⅱ）中第一AlInGaN层的条件相同。
（Ⅶ）在第二AlInGaN层上生长第二AlScN层；
具体的，在MOCVD中生长第二AlScN层，其生长条件与步骤（Ⅰ）中第一AlScN层的生长条件相同。第二AlScN层生长完成后进行退火处理，退火条件与步骤（Ⅰ）中第一AlScN层的退火条件相同。
（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AlaGa1-aN层和InbGa1-bN层，作为电子阻挡层。其中，AlaGa1-aN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。InbGa1-bN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。
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，势阱层51为InGaN层，其中，In组分的占比为0.3，其余均与实施例1相同。
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，势阱层51中不包括第一InGaN层512、InN层513和第二InGaN层514，相应的，在制备方法中，也不设置上述三层的制备步骤，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，势阱层51中不包括第一AlScN层511和第二AlScN层515，相应的，在制备方法中，也不设置上述二层的制备步骤，其余均与实施例1相同。
对比例4
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，势阱层51中不包括第一InGaN层512和第二InGaN层514，相应的，在制备方法中，也不设置上述两层的制备步骤，其余均与实施例1相同。
对比例5
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，势阱层51中不包括InN层513，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1-5所得的发光二极管外延片制备成10mil×24mil的垂直结构的芯片，测试其发光亮度，具体结果如下：
由表中可以看出，当将传统的多量子阱层（对比例1）变更为本发明中的多量子阱层结构时，亮度由191.2mW提升至194.3mW，表明本发明中的多量子阱层可提高发光效率。
此外，通过实施例1与对比例2-3的对比可以看出，当变更本发明中的多量子阱层结构时，难以有效起到提升亮度的效果。
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、本征GaN层、N-GaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P-GaN层，所述多量子阱层为周期性结构，每个周期均包括势阱层和势垒层；其特征在于，所述势阱层包括依次层叠的第一AlScN层、第一InGaN层、InN层、第二InGaN层和第二AlScN层，其中，所述第一InGaN层和所述第二InGaN层中In组分的占比均小于所述InN层中In组分的占比。
2.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第一AlScN层和所述第二AlScN层中Al组分的占比均为0.6-0.7，所述第一InGaN层和所述第二InGaN层中In组分的占比均为0.2-0.4，所述InN层中In组分的占比为0.41-0.6；
所述第一AlScN层和所述第二AlScN层的厚度均为1nm-3nm，所述第一InGaN层、所述InN层和所述第二InGaN层的厚度均为0.1nm-2nm。
3.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第一AlScN层和所述第二AlScN层在H2气氛下进行退火处理，退火温度为850℃-860℃，退火压力为100torr-500torr，退火时间为5s-30s。
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，所述多量子阱层还包括第一AlInGaN层和第二AlInGaN层，其中，所述第一AlInGaN层设于所述第一AlScN层和所述第一InGaN层之间，所述第二AlInGaN层设于所述第二InGaN层和所述第二AlScN层之间；
所述第一AlInGaN层和所述第二AlInGaN层中Al组分的占比均为0.1-0.2，In组分的占比均为0.05-0.2；
所述第一AlInGaN层和所述第二AlInGaN层的厚度均为0.1nm-2nm。
5.如权利要求4所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第一AlInGaN层和所述第二AlInGaN层在NH3气氛下进行退火处理，退火温度为810℃-850℃，退火压力为100torr-500torr，退火时间为1s-3s；
所述第一InGaN层和所述第二InGaN层在NH3气氛下进行退火处理，退火温度为760℃-800℃，退火压力为100torr-500torr，退火时间为3s-6s；
所述InN层在NH3气氛下进行退火处理，退火温度为700℃-750℃，退火压力为100torr-500torr，退火时间为6s-10s。
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、本征GaN层、N-GaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P-GaN层，所述多量子阱层为周期性结构，每个周期均包括势阱层和势垒层，所述势阱层包括依次层叠的第一AlScN层、第一InGaN层、InN层、第二InGaN层和第二AlScN层，其中，所述第一InGaN层和所述第二InGaN层中In组分的占比均小于所述InN层中In组分的占比。
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，所述第一AlScN层和所述第二AlScN层的生长温度均为850℃-860℃，生长压力均为100torr-500torr，生长时采用的载气均为N2；
所述第一InGaN层和所述第二InGaN层的生长温度均为760℃-800℃，生长压力均为100torr-500torr，生长时采用的载气均为N2；
所述InN层的生长温度为700℃-750℃，生长压力为100torr-500torr，生长时采用的载气为N2。
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，所述多量子阱层还包括第一AlInGaN层和第二AlInGaN层，其中，所述第一AlInGaN层设于所述第一AlScN层和所述第一InGaN层之间，所述第二AlInGaN层设于所述第二InGaN层和所述第二AlScN层之间；
所述第一AlInGaN层和所述第二AlInGaN层的生长温度均为810℃-850℃，生长压力均为100torr-500torr，生长时采用的载气均为N2。
9.如权利要求8所述的发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述第一AlInGaN层和所述第二AlInGaN层生长时采用的Ⅴ/Ⅲ均为200-400，所述第一InGaN层和所述第二InGaN层生长时采用的Ⅴ/Ⅲ均为500-800，所述InN层生长时采用的Ⅴ/Ⅲ为900-1500。
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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