CN116154060B - 黄绿光led外延片及其制备方法、黄绿光led - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种黄绿光LED外延片及其制备方法、黄绿光LED，涉及半导体光电器件领域。其中，黄绿光LED外延片包括衬底，层叠于衬底上的缓冲层、U‑GaN层、N‑GaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P‑GaN层，多量子阱层包括第一多量子阱层和第二多量子阱层；第一多量子阱层为周期性结构，每个周期均包括In2SSe层、InxGa1‑xN层和第一GaN层，x为0.2~0.35；第二多量子阱层为周期性结构，每个周期均包括依次层叠的InyGa1‑yN层和第二GaN层，y为0.1~0.2。实施本发明，可提升发光效率，且不显著提升工作电压。

Description

黄绿光LED外延片及其制备方法、黄绿光LED
技术领域
本发明涉及半导体光电器件领域，尤其涉及一种黄绿光LED外延片及其制备方法、黄绿光LED。
背景技术
黄绿光LED指发光波长为530nm~570nm的LED。目前黄绿光LED的多量子阱层多采用InGaN/GaN结构，且其In组分的含量在30%以上。另一方面，InGaN 材料与GaN存在大的晶格失配，使得InGaN/GaN量子阱中存在很大的压应变，从而形成强的极化电场。极化电场使得能带倾斜，使得电子空穴波函数交叠减少，降低了电子空穴的辐射复合效率，即量子限制斯塔克效应（QCSE）。而黄绿光LED中In组分含量高，导致QCSE更为显著，使得黄绿光LED的发光效率较常见的蓝光LED、紫外LED更低。此外，In组分增加也会造成InGaN材料的晶格质量大幅下降，造成材料中缺陷和位错密度增加，促进InGaN材料相分离，增加非辐射复合中心的数量，降低发光效率。
现有技术解决该问题的技术方案通常是在InGaN层与GaN层之间引入AlGaN，以减少晶格失配，弱化压电极化效应。然而AlGaN的带隙较宽，会造成黄绿光LED的工作电压大幅提升（20mA下达到5V以上）。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种黄绿光LED外延片及其制备方法，其可提升黄绿光LED的发光效率，不显著提升其工作电压。
本发明还要解决的技术问题在于，提供一种黄绿光LED，其发光效率高，工作电压低。
为了解决上述问题，本发明公开了一种黄绿光LED外延片，包括衬底，依次层叠于衬底上的缓冲层、U-GaN层、N-GaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P-GaN层，所述多量子阱层包括依次层叠于所述N-GaN层上的第一多量子阱层和第二多量子阱层；
所述第一多量子阱层为周期性结构，周期数为2~4，每个周期均包括依次层叠的In2SSe层、InxGa1-xN层和第一GaN层，其中，x为0.2~0.35；
所述第二多量子阱层为周期性结构，周期数为3~10，每个周期均包括依次层叠的InyGa1-yN层和第二GaN层，其中，y为0.1~0.2。
作为上述技术方案的改进，所述In2SSe层的厚度为2nm~10nm，所述InxGa1-xN层的厚度为3nm~5nm，所述第一GaN层的厚度为12nm~20nm；
所述InyGa1-yN层的厚度为2nm~5nm，所述第二GaN层的厚度为8nm~15nm。
作为上述技术方案的改进，所述第一AlGaInN层中Al组分占比为0.03~0.1，In组分占比为0.05~0.2，其厚度为1nm~3nm。
作为上述技术方案的改进，每个周期的第二多量子阱层均包括InyGa1-yN层、第二AlGaInN层和第二GaN层。
作为上述技术方案的改进，所述第二AlGaInN层中Al组分占比为0.03~0.1，In组分占比为0.02~0.1，其厚度为1nm~3nm。
相应的，本发明还公开了一种黄绿光LED外延片的制备方法，用于制备上述的黄绿光LED外延片，其包括：
提供衬底，在所述衬底上依次形成缓冲层、U-GaN层、N-GaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P-GaN层；
其中，所述多量子阱层包括第一多量子阱层和第二多量子阱层；
所述第一多量子阱层为周期性结构，周期数为2~4，每个周期均包括依次层叠的In2SSe层、InxGa1-xN层和第一GaN层，其中，x为0.2~0.35；
所述第二多量子阱层为周期性结构，周期数为3~10，每个周期均包括依次层叠的InyGa1-yN层和第二GaN层，其中，y为0.1~0.2。
作为上述技术方案的改进，所述In2SSe层通过MOCVD法生长，生长时所采用的In源为TMIn，所采用的S源为H2S，所采用的Se源为DMSe，采用的载气为Ar；其生长温度为500℃~700℃，生长压力为100torr~300torr；
所述InxGa1-xN层通过MOCVD法生长，其生长温度为700℃~750℃，生长压力为300torr~500torr；
所述第一GaN层通过MOCVD法生长，其生长温度为800℃~850℃，生长压力为100torr~500torr；
所述InyGa1-yN层通过MOCVD法生长，其生长温度为750℃~800℃，生长压力为100torr~500torr；
所述第二GaN层通过MOCVD法生长，其生长温度为850℃~900℃，生长压力为100torr~500torr。
作为上述技术方案的改进，所述第一多量子阱层还包括第一AlGaInN层，所述第二多量子阱层还包括第二AlGaInN层；
所述第一AlGaInN层通过MOCVD法生长，其生长温度为900℃~1000℃，生长压力为100torr~500torr；
所述第二AlGaInN层通过MOCVD法生长，其生长温度为900℃~1000℃，生长压力为100torr~500torr。
相应的，本发明还公开了一种黄绿光LED，其包括上述的黄绿光LED外延片。
实施本发明，具有如下有益效果：
1、本发明的黄绿光LED外延片，其多量子阱层包括第一多量子阱层和第二多量子阱层。其中，第一多量子阱层中In组分含量较高，第二多量子阱层中In组分含量较低。通过这种复合形式的多量子阱层，有效改善了多量子阱层整体的晶体质量，减少了缺陷，保留了较多利于提高发光效率的局域态，提升了发光效率。
2、本发明的黄绿光LED外延片的第一多量子阱层中，在InxGa1-xN层之前设置了In2SSe层。一者，In2SSe层呈面状生长，促进了In的均匀分布，且由于In生长过程中容易迁移，进而使得后续InxGa1-xN层生长过程中迁移到InxGa1-xN层中，大幅改善了第一多量子阱层中In组分的均匀性，降低了量子阱中的缺陷密度。二者，In2SSe的带隙较窄（1.5eV~2.5eV），不会造成黄绿光LED工作电压的大幅上涨。三者，由于In2SSe层二维面状生长，这也使得载流子的分布更加均匀，提升了发光均匀性。
3、本发明的黄绿光LED外延片中，在第一多量子阱层的InxGa1-xN层和第一GaN层之间引入了第一AlInGaN层，使得高In组分的InxGa1-xN层与GaN层之间的晶格失配程度降低，进一步弱化了压电极化，提升了发光效率，且不显著提升工作电压。
4、本发明的黄绿光LED外延片中，在第二多量子阱层的InyGa1-yN层和第二GaN层之间引入了第二AlInGaN层，使得InyGa1-yN层与GaN层之间的晶格失配程度降低，进一步弱化了压电极化，提升了发光效率，且不显著提升工作电压。
附图说明
图1是本发明一实施例中黄绿光LED外延片的结构示意图；
图2是本发明一实施例中第一量子阱层的结构示意图；
图3是本发明一实施例中第二量子阱层的结构示意图；
图4是本发明另一实施例中第一量子阱层的结构示意图；
图5是本发明另一实施例中第二量子阱层的结构示意图；
图6是本发明一实施例中黄绿光LED外延片的制备方法。
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，本发明公开了一种黄绿光LED外延片，其包括衬底1，依次层叠于衬底1上的缓冲层2、U-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包括第一多量子阱层51和第二多量子阱层52。第一多量子阱层51为周期性结构，周期数为2~4，每个周期均包括依次层叠的In2SSe层511、InxGa1-xN层512（x=0.2~0.35）和第一GaN层513。第二多量子阱层52为周期性结构，周期数为3~10，每个周期均包括依次层叠的InyGa1-yN层521（y=0.1~0.2，且y＜x）和第二GaN层522。
其中，In2SSe层511的厚度为1nm~15nm，当其厚度＜1nm时，难以有效促进In的均匀分布；当其厚度＞15nm时，制备成本高。示例性的为2nm、5nm、8nm、11nm或14nm，但不限于此。优选的，In2SSe层511的厚度为2nm~10nm。
其中，InxGa1-xN层512的厚度为2nm~8nm，示例性的为3nm、5nm、6nm或7nm，但不限于此。优选的，InxGa1-xN层512的厚度为3nm~5nm。第一GaN层513的厚度为10nm~25nm，示例性的为12nm、15nm、18nm、21nm或23nm，但不限于此。优选的，第一GaN层513的厚度为12nm~20nm。
其中，InyGa1-yN层521的厚度为1.5nm~6nm，示例性的为2nm、2.5nm、3.5nm或4nm，但不限于此。优选的，InyGa1-yN层521的厚度为2nm~5nm。第二GaN层522的厚度为5nm~20nm，示例性的为6nm、8nm、14nm或18nm，但不限于此。优选的，第二GaN层522的厚度为8nm~15nm。
优选的，在本发明的一个实施例之中，控制InxGa1-xN层512的厚度大于InyGa1-yN层521的厚度，且第一GaN层513的厚度大于第二GaN层522的厚度。基于上述控制，可进一步提升发光效率。
优选的，参考图4，在本发明的一个实施例之中，每个第一多量子阱层51中还包括第一AlGaInN层514，其设于InxGa1-xN层512和第一GaN层513之间。第一AlGaInN层514中Al组分占比为0.03~0.1，示例性的为0.05、0.06、0.08或0.09。第一AlGaInN层514中In组分占比为0.05~0.2，示例性的为0.07、0.09、0.11、0.13、0.16或0.18，但不限于此。第一AlGaInN层514的厚度为1nm~3nm，示例性的为1.5nm、2nm或2.5nm，但不限于此。
优选的，参考图5，在本发明的一个实施例之中，每个第二多量子阱层52中还包括第二AlGaInN层523，其设于InyGa1-yN层521和第二GaN层522之间。第二AlGaInN层523中Al组分占比为0.03~0.1，示例性的为0.05、0.06、0.08或0.09。第二AlGaInN层523中In组分占比为0.02~0.1，示例性的为0.03、0.05、0.07或0.09，但不限于此。第二AlGaInN层523的厚度为1nm~3nm，示例性的为1.5nm、2nm或2.5nm，但不限于此。
进一步优选的，第一AlGaInN层514中Al组分的占比小于第二AlGaInN层523中Al组分的占比，且第一AlGaInN层514中In组分的占比大于第二AlGaInN层523中In组分的占比，基于这种控制，可进一步提升发光效率。
其中，衬底1为蓝宝石衬底、硅衬底、Ga2O3衬底、SiC衬底或ZnO衬底，但不限于此。优选的为蓝宝石衬底。
缓冲层2为AlN层或AlGaN层，但不限于此。优选的AlN层。缓冲层2的厚度为30nm~80nm，示例性的为33nm、40nm、50nm、60nm或75nm，但不限于此。
其中，U-GaN层3的厚度为500nm~2000nm，示例性的为550nm、650nm、900nm、1150nm、1350nm或1750nm，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-3~5×1019cm-3，厚度为1μm~4μm，示例性的为1.5μm、2.5μm、3.5μm或3.8μm，但不限于此。
其中，电子阻挡层6为AlαGa1-αN层（α=0.3~0.5），其厚度为10nm~40nm，示例性的为15nm、20nm、25nm、30nm或35nm，但不限于此。
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1×1019cm-3~1×1021cm-3。P-GaN层7的厚度为200nm~500nm，示例性的为220nm、240nm、300nm、400nm或450nm，但不限于此。
相应的，参考图6，本发明还公开了一种黄绿光LED外延片的制备方法，用于制备上述的黄绿光LED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反应室中，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：在衬底上生长缓冲层；
其中，在本发明的一个实施例之中，可通过PVD法生长AlN层，作为缓冲层。在本发明的另一个实施例之中，通过MOCVD法生长AlGaN层，其生长温度为500℃~700℃，生长压力100torr~500torr。
S300：在缓冲层上生长U-GaN层；
其中，在本发明的一个实施例之中，通过MOCVD法生长U-GaN层，其生长温度为1050℃~1150℃，生长压力为100torr~500torr。
S400：在U-GaN层上生长N-GaN层；
其中，在本发明的一个实施例之中，通过MOCVD法生长N-GaN层，其生长温度为1100℃~1200℃，生长压力为100torr~500torr。
S500：在N-GaN层上生长多量子阱层；
具体的，S500包括：
S510：在N-GaN层上生长第一多量子阱层；
具体的，S510包括：
S511：生长In2SSe层；
其中，可通过MOCVD法或PVT法生长In2SSe层，但不限于此。
优选的，在本发明的一个实施例之中，通过MOCVD法生长In2SSe层；生长时所采用的In源为TMIn，所采用的S源为H2S，所采用的Se源为DMSe，采用的载气为Ar；其生长温度为500℃~700℃，生长压力为100torr~300torr。
S512：在In2SSe层上生长InxGa1-xN层；
其中，在本发明的一个实施例之中，通过MOCVD法生长InxGa1-xN层，其生长温度为700℃~750℃，生长压力为300torr~500torr。
优选的，InxGa1-xN层的生长温度大于In2SSe层的生长温度，InxGa1-xN层的生长压力大于In2SSe层的生长压力，以进一步提升In的均匀性。
优选的，在本发明的一个实施例之中，S510还包括以下步骤：
S513：在InxGa1-xN层上生长第一AlGaInN层；
其中，在本发明的一个实施例之中，通过MOCVD法生长第一AlGaInN层，其生长温度为900℃~1000℃，生长压力为100torr~500torr。
S514：在第一AlGaInN层上生长第一GaN层；
其中，在本发明的一个实施例之中，通过MOCVD法生长第一GaN层，其生长温度为800℃~850℃，生长压力为100torr~500torr；
S515：周期性重复步骤S511~S514，直至得到第一多量子阱层；
S520：在第一多量子阱层上生长第二多量子阱层，得到多量子阱层；
具体的，S520包括：
S521：生长InyGa1-yN层；
其中，在本发明的一个实施例之中，通过MOCVD法生长InyGa1-yN层，其生长温度为750℃~800℃，生长压力为100torr~500torr。
优选的，在本发明的一个实施例之中，S520还包括以下步骤：
S522：在InyGa1-yN层上生长第二AlGaInN层；
其中，在本发明的一个实施例之中，通过MOCVD法生长第二AlGaInN层，其生长温度为900℃~1000℃，生长压力为100torr~500torr。
S523：在第二AlGaInN层上生长第二GaN层；
其中，在本发明的一个实施例之中，通过MOCVD法生长第二GaN层，其生长温度为850℃~900℃，生长压力为100torr~500torr；
S524：周期性重复步骤S521~S523，直至得到第二多量子阱层；
S600：在多量子阱层上生长电子阻挡层；
其中，在本发明的一个实施例之中，通过MOCVD法生长AlαGa1-αN层，作为电子阻挡层，其生长温度900℃~1000℃，生长压力为100torr~500torr。
S700：在电子阻挡层上生长P-GaN层；
其中，在本发明的一个实施例之中，通过MOCVD法生长P-GaN层。其生长温度为900℃~1000℃，生长压力为100torr~300torr。
下面以具体实施例对本发明进行进一步说明：
实施例1
参考图1~图3，本实施例提供一种黄绿光LED外延片，其包括衬底1、依次层叠于衬底1上的缓冲层2、U-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，缓冲层2为AlN层，其厚度为45nm。U-GaN层3的厚度为1200nm。N-GaN层4的掺杂元素为Si，掺杂浓度为8×1018cm-3，其厚度为2.2μm。
其中，多量子阱层5包括依次层叠的第一多量子阱层51和第二多量子阱层52。第一多量子阱层51为周期性结构，周期数为3，每个周期均包括依次层叠的In2SSe层511、InxGa1- xN层512（x=0.28）和第一GaN层513。In2SSe层的厚度为5nm，InxGa1-xN层512的厚度为4nm，第一GaN层513的厚度为13nm。第二多量子阱层52为周期性结构，周期数为7，每个周期均包括依次层叠的InyGa1-yN层521（y=0.15）和第二GaN层522。InyGa1-yN层521的厚度为4.5nm，第二GaN层522的厚度为14nm。
其中，电子阻挡层6为AlαGa1-αN层（α=0.32），其厚度为25nm。P-GaN层7的掺杂元素为Mg，掺杂浓度为2×1020cm-3。P-GaN层7的厚度为280nm。
本实施例中黄绿光LED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反应室中，在1100℃、300torr、氢气气氛下退火7min。
（2）在衬底上生长缓冲层；
其中，通过PVD法生长AlN层，作为缓冲层。
（3）在缓冲层上生长U-GaN层；
其中，通过MOCVD法生长U-GaN层，其生长温度为1100℃，生长压力为300torr。
（4）在U-GaN层上生长N-GaN层；
其中，通过MOCVD法生长N-GaN层，其生长温度为1150℃，生长压力为200torr。
（5）在N-GaN层上生长第一多量子阱层；
具体的，第一多量子阱层的制备方法包括：
（Ⅰ）生长In2SSe层；
其中，通过MOCVD法生长In2SSe层；生长时所采用的In源为TMIn，所采用的S源为H2S，所采用的Se源为DMSe，采用的载气为Ar；其生长温度为550℃，生长压力为150torr。
（Ⅱ）在In2SSe层上生长InxGa1-xN层；
其中，通过MOCVD法生长InxGa1-xN层，其生长温度为720℃，生长压力为350torr。
（Ⅲ）在InxGa1-xN层上生长第一GaN层；
其中，通过MOCVD法生长第一GaN层，其生长温度为830℃，生长压力为350torr；
（Ⅳ）周期性重复步骤（Ⅰ）~步骤（Ⅲ），直至得到第一多量子阱层；
（6）在第一多量子阱层上生长第二多量子阱层，得到多量子阱层；
具体的，第二多量子阱层的制备方法包括：
（i）生长InyGa1-yN层；
其中，通过MOCVD法生长InyGa1-yN层，其生长温度为760℃，生长压力为300torr。
（ii）在第二AlGaInN层上生长第二GaN层；
其中，通过MOCVD法生长第二GaN层，其生长温度为880℃，生长压力为300torr；
（iii）周期性重复步骤（i）~步骤（ii），直至得到第二多量子阱层；
（7）在多量子阱层上生长电子阻挡层；
其中，通过MOCVD法生长AlαGa1-αN层，作为电子阻挡层，其生长温度940℃，生长压力为200torr。
（8）在电子阻挡层上生长P-GaN层；
其中，通过MOCVD法生长P-GaN层。其生长温度为920℃，生长压力为200torr。
实施例2
本实施例提供一种黄绿光LED外延片，其与实施例1的区别在于，InxGa1-xN层512的厚度为4.8nm，第一GaN层513的厚度为15nm。InyGa1-yN层521的厚度为3.5nm，第二GaN层522的厚度为10nm。
实施例3
本实施例提供一种黄绿光LED外延片，其与实施例2的区别在于，每个周期的第一多量子阱层51均包括依次层叠的In2SSe层511、InxGa1-xN层512（x=0.28）、第一AlGaInN层514和第一GaN层513。其中，第一AlGaInN层514中Al组分占比为0.05，In组分占比为0.08，其厚度为1.5nm。
相应的，第一多量子阱层的制备方法包括：
（Ⅰ）生长In2SSe层；
其中，通过MOCVD法生长In2SSe层；生长时所采用的In源为TMIn，所采用的S源为H2S，所采用的Se源为DMSe，采用的载气为Ar；其生长温度为550℃，生长压力为150torr。
（Ⅱ）在In2SSe层上生长InxGa1-xN层；
其中，通过MOCVD法生长InxGa1-xN层，其生长温度为720℃，生长压力为350torr。
（Ⅲ）在InxGa1-xN层上生长第一AlGaInN层；
其中，通过MOCVD法生长第一AlGaInN层，其生长温度为940℃，生长压力为200torr。
（Ⅳ）在第一AlGaInN层上生长第一GaN层；
其中，通过MOCVD法生长第一GaN层，其生长温度为830℃，生长压力为350torr；
（V）周期性重复步骤（Ⅰ）~步骤（Ⅳ），直至得到第一多量子阱层。
实施例4
本实施例提供一种黄绿光LED外延片，其与实施例2的区别在于，每个周期的第二多量子阱层52均包括依次层叠的InyGa1-yN层521（y=0.15）、第二AlGaInN层523和第二GaN层522。其中，第二AlGaInN层523中Al组分占比为0.05，In组分占比为0.08，其厚度为1.2nm。
相应的，第二多量子阱层的制备方法包括：
（i）生长InyGa1-yN层；
其中，通过MOCVD法生长InyGa1-yN层，其生长温度为760℃，生长压力为300torr。
（ii）在第二AlGaInN层上生长第二AlGaInN层；
其中，通过MOCVD法生长第一AlGaInN层，其生长温度为950℃，生长压力为200torr。
（iii）在第二AlGaInN层上生长第二GaN层；
其中，通过MOCVD法生长第二GaN层，其生长温度为880℃，生长压力为300torr；
（iiii）周期性重复步骤（i）~步骤（iii），直至得到第二多量子阱层。
实施例5
本实施例提供了一种黄绿光LED外延片，其与实施例3的区别在于，每个周期的第二多量子阱层52均包括依次层叠的InyGa1-yN层521（y=0.15）、第二AlGaInN层523和第二GaN层522。其中，第二AlGaInN层523中Al组分占比为0.05，In组分占比为0.08，其厚度为1.2nm。
相应的，第二多量子阱层的制备方法包括：
（i）生长InyGa1-yN层；
其中，通过MOCVD法生长InyGa1-yN层，其生长温度为760℃，生长压力为300torr。
（ii）在第二AlGaInN层上生长第二AlGaInN层；
其中，通过MOCVD法生长第一AlGaInN层，其生长温度为950℃，生长压力为200torr。
（iii）在第二AlGaInN层上生长第二GaN层；
其中，通过MOCVD法生长第二GaN层，其生长温度为880℃，生长压力为300torr；
（iiii）周期性重复步骤（i）~步骤（iii），直至得到第二多量子阱层。
实施例6
本实施例提供一种黄绿光LED外延片，其与实施例5的区别在于，第一AlGaInN层514中Al组分占比为0.05，In组分占比为0.11。第二AlGaInN层523中Al组分占比为0.08，In组分占比为0.06。
对比例1
本对比例提供一种黄绿光LED外延片，其与实施例1的区别在于，多量子阱层5为依次层叠的In0.36Ga0.64N阱层和GaN垒层，周期数为10。In0.36Ga0.64N阱层的厚度为13nm，GaN垒层的厚度为3.5nm。
其中，In0.36Ga0.64N阱层通过MOCVD法生长，其生长温度为760℃，生长压力为250torr；GaN垒层通过MOCVD法生长，其生长温度为860℃，生长压力为250torr。
对比例2
本对比例提供一种黄绿光LED外延片，其与实施例1的区别在于，第一多量子阱层51为周期性结构，周期数为3，每个周期均包括依次层叠的InyGa1-yN层521（y=0.15）和第二GaN层522。InyGa1-yN层521的厚度为4.5nm，第二GaN层522的厚度为14nm。第二多量子阱层52为周期性结构，周期数为7，每个周期均包括依次层叠的In2SSe层511、InxGa1-xN层512（x=0.28）和第一GaN层513。In2SSe层511的厚度为5nm，InxGa1-xN层512的厚度为4nm，第一GaN层513的厚度为13nm。
其InyGa1-yN层、第二GaN层、In2SSe层、InxGa1-xN层和第一GaN层的制备方法均与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供一种黄绿光LED外延片，其与实施例1的区别在于，本对比例提供一种黄绿光LED外延片，其与实施例1的区别在于，第一多量子阱层51中不包括In2SSe层511，相应的，制备方法中也不包括该层的制备步骤。
将实施例1~5，对比例1~3的黄绿光LED外延片进行测试，具体测试方法如下：
（1）制备得到的外延片采用IM-1130型PL光谱仪测定其在20mA和200mA的发光波长，并计算发光波长均匀性。其中，发光波长均匀性=发光波长（20mA）－发光波长（200mA）；
（2）将外延片制备成5mil×7mil的垂直结构的芯片，在20mA条件下测试其发光亮度；
（3）将外延片制备成5mil×7mil的垂直结构的芯片，采用万用表测定其20mA下的正向电压。
具体结果如下：
具体测试结果如下表所示：
Figure SMS_1
由表中可以看出，当将传统的黄绿光多量子阱层（对比例1）变更为本发明的多量子阱层（实施例1）时，发光强度、波长均匀性得到了改善，且并未显著提升工作电压。
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)

1.一种黄绿光LED外延片，包括衬底，依次层叠于衬底上的缓冲层、U-GaN层、N-GaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P-GaN层，其特征在于，所述多量子阱层包括依次层叠于所述N-GaN层上的第一多量子阱层和第二多量子阱层；
所述第一多量子阱层为周期性结构，周期数为2~4，每个周期均包括依次层叠的In2SSe层、InxGa1-xN层和第一GaN层，其中，x为0.2~0.35；
所述第二多量子阱层为周期性结构，周期数为3~10，每个周期均包括依次层叠的InyGa1-yN层和第二GaN层，其中，y为0.1~0.2。
2.如权利要求1所述的黄绿光LED外延片，其特征在于，所述In2SSe层的厚度为2nm~10nm，所述InxGa1-xN层的厚度为3nm~5nm，所述第一GaN层的厚度为12nm~20nm；
所述InyGa1-yN层的厚度为2nm~5nm，所述第二GaN层的厚度为8nm~15nm。
3.如权利要求1或2所述的黄绿光LED外延片，其特征在于，每个周期的第一多量子阱层均包括In2SSe层、InxGa1-xN层、第一AlGaInN层和第一GaN层。
4.如权利要求3所述的黄绿光LED外延片，其特征在于，所述第一AlGaInN层中Al组分占比为0.03~0.1，In组分占比为0.05~0.2，其厚度为1nm~3nm。
5.如权利要求3所述的黄绿光LED外延片，其特征在于，每个周期的第二多量子阱层均包括InyGa1-yN层、第二AlGaInN层和第二GaN层。
6.如权利要求5所述的黄绿光LED外延片，其特征在于，所述第二AlGaInN层中Al组分占比为0.03~0.1，In组分占比为0.02~0.1，其厚度为1nm~3nm。
7.一种黄绿光LED外延片的制备方法，用于制备如权利要求1~6任一项所述的黄绿光LED外延片，其特征在于，包括：
提供衬底，在所述衬底上依次形成缓冲层、U-GaN层、N-GaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P-GaN层；
其中，所述多量子阱层包括依次层叠于N-GaN层上的第一多量子阱层和第二多量子阱层；
所述第一多量子阱层为周期性结构，周期数为2~4，每个周期均包括依次层叠的In2SSe层、InxGa1-xN层和第一GaN层，其中，x为0.2~0.35；
所述第二多量子阱层为周期性结构，周期数为3~10，每个周期均包括依次层叠的InyGa1-yN层和第二GaN层，其中，y为0.1~0.2。
8.如权利要求7所述的黄绿光LED外延片的制备方法，其特征在于，所述In2SSe层通过MOCVD法生长，生长时所采用的In源为TMIn，所采用的S源为H2S，所采用的Se源为DMSe，采用的载气为Ar；其生长温度为500℃~700℃，生长压力为100torr~300torr；
所述InxGa1-xN层通过MOCVD法生长，其生长温度为700℃~750℃，生长压力为300torr~500torr；
所述第一GaN层通过MOCVD法生长，其生长温度为800℃~850℃，生长压力为100torr~500torr；
所述InyGa1-yN层通过MOCVD法生长，其生长温度为750℃~800℃，生长压力为100torr~500torr；
所述第二GaN层通过MOCVD法生长，其生长温度为850℃~900℃，生长压力为100torr~500torr。
9.如权利要求7或8所述的黄绿光LED外延片的制备方法，其特征在于，所述第一多量子阱层还包括第一AlGaInN层，所述第二多量子阱层还包括第二AlGaInN层；
所述第一AlGaInN层通过MOCVD法生长，其生长温度为900℃~1000℃，生长压力为100torr~500torr；
所述第二AlGaInN层通过MOCVD法生长，其生长温度为900℃~1000℃，生长压力为100torr~500torr。
10.一种黄绿光LED，其特征在于，包括如权利要求1~6任一项所述的黄绿光LED外延片。
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