CN116487500A - 基于稀土氮化物隧穿结的深紫外Micro-LED外延结构及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了基于稀土氮化物隧穿结的深紫外Micro‑LED外延结构及制备方法。该外延结构包括衬底、成核层、超晶格缓冲层、n型半导体材料层、多量子阱层、p型电子阻挡层、p型半导体材料层、组分渐变的p型重掺杂半导体材料层、纳米结构稀土氮化物功能层、组分渐变的n型重掺杂半导体材料层。所述组分渐变的p型重掺杂半导体材料层、纳米结构稀土氮化物功能层、组分渐变的n型重掺杂半导体材料层共同构成隧穿结。该外延结构能够提高载流子隧穿几率，提升载流子注入效率，显著提高深紫外Micro‑LED内量子效率，同时纳米结构稀土氮化物功能层增加深紫外光的提取效率，进一步提高深紫外Micro‑LED外量子效率和光输出功率。
Description
技术领域
本申请涉及半导体器件的技术领域，尤其涉及基于稀土氮化物隧穿结的深紫外Micro-LED外延结构及制备方法。
背景技术
基于深紫外线(特别是波长介于280～320nm的UV-C波段)的灭活方法相比于高温和化学灭活方法，具有清洁、无损和高效的特点，可在人流量大的公共场所以及具有潜在传播病毒能力的中央空调通风管等特殊场景进行持续消杀，以保障公共卫生安全。此外，深紫外UV-C由于其特有的日盲和强散射特性，可应用于保密性强的非视距日盲光通信系统。然而，目前主要的深紫外光源为低压、中压汞灯，它们不仅会造成环境污染，并且体积庞大，开关速度缓慢，工作寿命较短，严重背离绿色环保、节能高效的发展理念。深紫外发光二极管(Light Emitting Diodes，LED)具有效率高、能耗低、寿命长、响应速度快等优点，已逐渐发展为替代汞灯的优质深紫外光源。随着半导体材料外延水平和芯片加工工艺的不断进步，单个LED芯片尺寸可以缩小至几十微米甚至几微米，即所谓的Micro-LED。与传统大尺寸(几百微米)LED相比，Micro-LED具有亮度高、色域宽、能耗低、响应速度快等优点，因此深紫外Micro-LED在生物医学、微型显示、日盲光通信等领域具有十分广阔的应用前景。
随着Micro-LED芯片尺寸的不断减小，干法刻蚀工艺带来的芯片侧壁表面损伤问题愈发严重，会导致Micro-LED芯片表面非辐射复合比例上升，辐射复合占比下降，从而导致内量子效率下降。此外，在深紫外Micro-LED中，高Al组分p-AlGaN材料的掺杂效率很低，且室温下的Mg的激活能高达510-600meV，严重制约了载流子由电极注入到器件有源区内部的效率，进一步降低深紫外Micro-LED内量子效率。研究人员发现，如果采用同质隧穿结(例如p++-GaAs/n++-GaAs，p++-GaN/n++-GaN)，可以提高载流子注入效率，提升芯片的量子效率，但是隧穿结区域的电场强度严重受限于施主和受主的掺杂浓度。之后采用极化隧穿结(例如p++-GaN/InGaN/n++-GaN，p++-GaN/AlN/n++-GaN)优化提升隧穿结区域载流子隧穿几率，即利用III-V氮化物体系中的自发极化和压电极化来增强隧穿结区的电场强度，但该类结构严重依赖材料的生长极性，且InGaN异质生长难度大，在深紫外波段吸光严重等问题进一步制约该类结构在深紫外Micro-LED中的应用。
发明内容
有鉴于此，本申请提供基于稀土氮化物隧穿结的深紫外Micro-LED外延结构及制备方法，可显著提高深紫外Micro-LED载流子注入效率、内量子效率和光输出功率。
第一方面，本申请提供一种深紫外Micro-LED外延结构，包括深紫外LED外延层和隧穿结；
其中，所述隧穿结包括相对于深紫外LED外延层由近至远依次堆叠的p型重掺杂半导体材料层、纳米结构稀土氮化物功能层、n型重掺杂半导体材料层。
可选地，所述深紫外LED外延层包括相对于衬底由由近至远依次堆叠的成核层、超晶格缓冲层、n型半导体材料层、多量子阱层、p型电子阻挡层、p型半导体材料层。
可选地，所述衬底为蓝宝石、AlN、Si或SiC；
优选地，所述成核层为AlN；
优选地，所述成核层的厚度为2-3μm；
优选地，所述超晶格缓冲层为AlN/AlX1Ga1-X1N，其中，0≤x1≤1，0≤1-x1≤1；
优选地，所述超晶格缓冲层的厚度为20-40nm；
优选地，所述n型半导体材料层为AlX2Ga1-X2N，其中，0≤x2≤1，0≤1-x2≤1；
优选地，所述n型半导体材料层的厚度为1-2μm；
优选地，所述多量子阱层为AlX3Ga1-x3N/Aly1Ga1-y1N，其中，0≤x3≤1、0≤y1≤1、0≤1-x3≤1、0≤1-y1≤1、x3<y1；
优选地，所述AlX3Ga1-x3N的厚度为1-5nm，所述Aly1Ga1-y1N的厚度为8-10nm，量子阱对数大于等于1；
优选地，所述p型电子阻挡层为AlX4Ga1-X4N，其中，0≤x4≤1，0≤1-x4≤1；
优选地，所述p型电子阻挡层的厚度为20-60nm；
优选地，所述p型半导体材料层为AlX5Ga1-X5N，其中，0≤x5≤1，0≤1-x5≤1；
优选地，所述p型半导体材料层的厚度为10-50nm。
可选地，所述p型重掺杂半导体材料层的AlX6Ga1-X6N，其中，0≤x6≤1，0≤1-x6≤1。
可选地，所述x6沿生长方向线性减小。
可选地，所述p型重掺杂半导体材料层的厚度为10-20nm。
可选地，所述纳米结构稀土氮化物功能层为氮化钆(GdN)、氮化钐(SmN)、或氮化铕(EuN)。
可选地，所述纳米结构稀土氮化物功能层的厚度为0.1-0.5nm。
可选地，所述n型重掺杂半导体材料层为AlX7Ga1-X7N，其中，0≤x7≤1，0≤1-x7≤1；
优选地，x7沿生长方向线性增大；
优选地，n型重掺杂半导体材料层的厚度为5-10nm。
第二方面，本申请一种如上述深紫外Micro-LED外延结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.预处理外延衬底，对衬底进行打磨和抛光；
S2.在MOCVD生长设备中，对衬底烘烤，处理表面残留异物；
S3.在MOCVD生长设备中，在衬底上外延生长的成核层；
S4，在MOCVD生长设备中，在S3得到的成核层上外延生长超晶格缓冲层；
S5，在MOCVD生长设备中，在S4得到的超晶格缓冲层上外延生长n型半导体材料层；
S6，在MOCVD生长设备中，在S5得到的n型半导体材料层上外延生长多量子阱层；
S7，在MOCVD生长设备中，在S6得到的多量子阱层上外延生长p型电子阻挡层；
S8，在MOCVD生长设备中，在S7得到的p型电子阻挡层上外延生长p型半导体材料层；
S9，在MOCVD生长设备中，在S8得到的p型半导体材料层上外延生长p型重掺杂半导体材料层；
S10，在MOCVD生长设备中，在S9得到的组分渐变的p型重掺杂半导体材料层上外延生长纳米结构稀土氮化物功能层；
S11，在MOCVD生长设备中，在S10得到的纳米结构稀土氮化物功能层上外延生长厚度为n型重掺杂半导体材料层，由此制得深紫外Micro-LED外延结构。
与相关技术相比，本申请具有以下有益效果：
(1)本发明结构在深紫外Micro-LED器件顶部形成组分渐变的p型重掺杂半导体材料层、纳米结构稀土氮化物功能层、组分渐变的n型重掺杂半导体材料层隧穿结，利用三维择优生长模式得到的纳米结构稀土氮化物，会在隧穿结能带中心引入中间态(midgap)能级，减小带间隧道宽度，增强载流子隧穿几率，载流子注入效率显著提高，最终提升深紫外Micro-LED量子效率。同时稀土氮化物功能层两侧的重掺杂区域采用组分渐变的生长工艺，可以进一步减小带间隧道宽度，提升载流子隧穿几率。
(2)本发明结构在p型重掺杂半导体材料层和n型重掺杂半导体材料层之间引入纳米结构稀土氮化物材料，能在保证提高深紫外Micro-LED载流子注入效率的同时突破了现有AlN、InGaN在材料极性选择上的严格限制，并且克服了InGaN在深紫外波段的严重吸光问题，得益于稀土氮化物材料的间接带隙；另外，稀土氮化物纳米结构可以增强光散射，提升深紫外Micro-LED的光提取效率，进一步提升深紫外Micro-LED外量子效率。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本申请基于纳米结构稀土氮化物隧穿结为载流子注入层的深紫外Micro-LED外延结构示意图。
图2为稀土氮化物引入中间态能级提升载流子隧穿的能带示意图。
图3为基于纳米结构稀土氮化物隧穿结的深紫外Micro-LED与相同组成但无纳米结构稀土氮化物功能层的深紫外Micro-LED载流子隧穿速率的对比图。
图4为在工作电流密度为20A/cm2时，基于纳米结构稀土氮化物隧穿结的深紫外Micro-LED与相同组成但无纳米结构稀土氮化物功能层的深紫外Micro-LED在量子阱区域载流子浓度的对比图。
其中，图中元件标识如下：
101.衬底；102.成核层；103.超晶格缓冲层；104.n型半导体材料层；105.多量子阱层；106.p型电子阻挡层；107.p型半导体材料层；108.p型重掺杂半导体材料层；109.纳米结构稀土氮化物功能层；110.n型重掺杂半导体材料层。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
本申请基于稀土氮化物隧穿结为载流子注入层的深紫外Micro-LED外延结构(参见图1)包括衬底101、成核层102、超晶格缓冲层103、n型半导体材料层104、多量子阱层105、p型电子阻挡层106、p型半导体材料层107、组分渐变的p型重掺杂半导体材料层108、纳米结构稀土氮化物功能层109、组分渐变的n型重掺杂半导体材料层110，其中纳米结构稀土氮化物功能层109的厚度为0.1-0.5nm；组分渐变的p型重掺杂半导体材料层108、纳米结构稀土氮化物功能层109、组分渐变的n型重掺杂半导体材料层110共同构成隧穿结。
上述基于稀土氮化物隧穿结为载流子注入层的深紫外Micro-LED外延结构，所述衬底101为但并不局限于蓝宝石、AlN、Si、SiC；该衬底可以是非极性面、极性面和半极性面，每种衬底材料的生长基面可以根据自己的生长方向进行划分；
上述基于稀土氮化物隧穿结为载流子注入层的深紫外Micro-LED外延结构，所述成核层102的材料为AlN，厚度为2-3μm；
上述基于稀土氮化物隧穿结为载流子注入层的深紫外Micro-LED外延结构，所述超晶格缓冲层103的材料为AlN/AlX1Ga1-X1N，其中，0≤x1≤1，0≤1-x1≤1，厚度为20-40nm；
上述基于稀土氮化物隧穿结为载流子注入层的深紫外Micro-LED外延结构，所述n型半导体材料层104的材料为AlX2Ga1-X2N，其中，0≤x2≤1，0≤1-x2≤1，厚度为1-2μm；
上述基于稀土氮化物隧穿结为载流子注入层的深紫外Micro-LED外延结构，所述多量子阱层105的结构为Alx3Ga1-X3N/Aly1Ga1-y1N，其中，0≤x3≤1、0≤y1≤1、0≤1-x3≤1、0≤1-y1≤1、x3<y1，其中量子阱Alx3Ga1-X3N的厚度为1-5nm，量子垒Aly1Ga1-y1N的厚度为8-10nm，量子阱对数大于1；
上述基于稀土氮化物隧穿结为载流子注入层的深紫外Micro-LED外延结构，所述p型电子阻挡层106的材料为AlX4Ga1-X4N，其中，0≤x4≤1，0≤1-x4≤1，厚度为20-60nm；
上述基于稀土氮化物隧穿结为载流子注入层的深紫外Micro-LED外延结构，所述p型半导体材料层107的材料为AlX5Ga1-X5N，其中，0≤x5≤1，0≤1-x5≤1，厚度为10-50nm；
上述基于稀土氮化物隧穿结为载流子注入层的深紫外Micro-LED外延结构，所述组分渐变的p型重掺杂半导体材料层108的材料为AlX6Ga1-X6N，其中，0≤x6≤1，0≤1-x6≤1，x6沿生长方向线性减小，厚度为10-20nm；
上述基于稀土氮化物隧穿结为载流子注入层的深紫外Micro-LED外延结构，所述纳米结构稀土氮化物功能层109的材料为但不局限于GdN、SmN、EuN，厚度为0.1-0.5nm；
上述基于稀土氮化物隧穿结为载流子注入层的深紫外Micro-LED外延结构，组分渐变的n型重掺杂半导体材料层110的材料为AlX7Ga1-X7N，其中，0≤x7≤1，0≤1-x7≤1，x7沿生长方向线性增大，厚度为5-10nm。
本申请基于稀土氮化物隧穿结为载流子注入层的深紫外Micro-LED外延结构的制备方法，该方法的生长步骤是：
S1，预处理外延衬底，对衬底进行打磨和抛光；
S2，在MOCVD生长设备中，对衬底进行700-1300℃烘烤，处理表面残留异物；
S3，在MOCVD生长设备中，在衬底101上外延生长厚度为2-3μm的成核层102；
S4，在MOCVD生长设备中，在S3得到的成核层102上外延生长厚度为20-40nm的超晶格缓冲层103；
S5，在MOCVD生长设备中，在S4得到的超晶格缓冲层103上外延生长厚度为1-2μm的n型半导体材料层104；
S6，在MOCVD生长设备中，在S5得到的n型半导体材料层104上外延生长厚度为40-80nm的多量子阱层105；
S7，在MOCVD生长设备中，在S6得到的多量子阱层105上外延生长厚度为20-60nm的p型电子阻挡层106；
S8，在MOCVD生长设备中，在S7得到的p型电子阻挡层106上外延生长厚度为10-50nm的p型半导体材料层107；
S9，在MOCVD生长设备中，在S8得到的p型半导体材料层107上外延生长厚度为10-20nm的组分渐变的p型重掺杂半导体材料层108；
S10，在MOCVD生长设备中，在S9得到的组分渐变的p型重掺杂半导体材料层108上外延生长厚度为0.1-0.5nm的纳米结构稀土氮化物功能层109；
S11，在MOCVD生长设备中，在S10得到的纳米结构稀土氮化物功能层109上外延生长厚度为5-10nm的组分渐变的n型重掺杂半导体材料层110。
由此制得本申请的基于稀土氮化物隧穿结为载流子注入层的深紫外Micro-LED外延结构。
本申请所涉及的原材料均可通过常规途径获取，其制备方法中的工艺流程是本领域的技术人员能够掌握的。
以下将结合具体实施例和附图对本申请的方案作进一步地详细描述。
【实施例1】
(深紫外Micro-LED外延结构)
本实施例基于稀土氮化物隧穿结的深紫外Micro-LED外延结构(参见图1)包括衬底101、成核层102、超晶格缓冲层103、n型半导体材料层104、多量子阱层105、p型电子阻挡层106、p型半导体材料层107、组分渐变的p型重掺杂半导体材料层108、纳米结构稀土氮化物功能层109、组分渐变的n型重掺杂半导体材料层110，其中纳米结构稀土氮化物功能层109的厚度为0.1-0.5nm；组分渐变的p型重掺杂半导体材料层108、纳米结构稀土氮化物功能层109、组分渐变的n型重掺杂半导体材料层110共同构成隧穿结。
其中，组分渐变的n型重掺杂半导体材料层110的元素掺杂浓度需不小于n型半导体材料层104，通过掺杂Si、Ge、O等元素实现。组分渐变的p型重掺杂半导体材料层108的掺杂元素浓度不小于p型半导体材料层107，通过掺杂Mg、Be、Zn等元素实现。
本实施例中所述衬底101为蓝宝石，生长基面为(001)，外延生长方向为沿[001]生长；成核层102的材料为AlN，厚度为3μm；超晶格缓冲层103的结构为AlN/Al0.4Ga0.6N，厚度为20nm；n型半导体材料层104的材料为n-Al0.4Ga0.6N，厚度为1.5μm，Si掺杂浓度为5×1018/cm3；多量子阱层105的结构为Al0.4Ga0.6N/Al0.5Ga0.5N，量子阱Al0.4Ga0.6N的厚度为2nm，量子垒Al0.5Ga0.5N的厚度为8nm，量子阱对数为5对；p型电子阻挡层106的材料为p-Al0.6Ga0.4N，厚度为40nm，Mg掺杂浓度为8×1018/cm3；p型半导体材料层107的材料为p-Al0.4Ga0.6N，厚度为30nm，Mg掺杂浓度为8×1018/cm3；组分渐变的p型重掺杂半导体材料层108的材料为p-AlXGa1-XN，其中x由0.4线性渐变为0.3，厚度为10nm，Mg掺杂浓度为1×1020/cm3；纳米结构稀土氮化物功能层109的材料为GdN，厚度为0.5nm；组分渐变的n型重掺杂半导体材料层110的材料为n-AlXGa1-XN，其中x由0.3线性渐变为0.4，厚度为10nm，Si掺杂浓度为1×1020/cm3。
【实施例2】
(制备方法)
上述基于稀土氮化物隧穿结为载流子注入层的深紫外Micro-LED外延结构，其制备方法如下：
S1，预处理蓝宝石衬底，对蓝宝石衬底进行打磨和抛光；
S2，在MOCVD生长设备中，对蓝宝石衬底进行1200℃烘烤，处理表面残留异物；
S3，在MOCVD生长设备中，在蓝宝石衬底101(001)面上外延生长厚度为3μm的AlN成核层102，生长温度为1300℃，压力为50mbar，V/III摩尔比为350；
S4，在MOCVD生长设备中，在S3得到的AlN成核层102上外延生长厚度为20nm的10对AlN/Al0.4Ga0.6N超晶格缓冲层103，生长温度为1200℃，压力为100mbar，V/III摩尔比为200；
S5，在MOCVD生长设备中，在S4得到的AlN/Al0.4Ga0.6N超晶格缓冲层103上外延生长厚度为1.5μm的n-Al0.4Ga0.6N层104，生长温度为1200℃，压力为100mbar，V/III摩尔比为300；
S6，在MOCVD生长设备中，在S5得到的n-Al0.4Ga0.6N层104上外延生长厚度为50nm的5对Al0.4Ga0.6N/Al0.5Ga0.5N多量子阱层105，其中量子阱Al0.4Ga0.6N的厚度为2nm，量子垒Al0.5Ga0.5N的厚度为8nm，生长温度为1200℃，压力为100mbar，V/III摩尔比为300；
S7，在MOCVD生长设备中，在S6得到的Al0.4Ga0.6N/Al0.5Ga0.5N多量子阱层105上外延生长厚度为40nm的p-Al0.6Ga0.4N电子阻挡层106，生长温度为1200℃，压力为100mbar，V/III摩尔比为200；
S8，在MOCVD生长设备中，在S7得到的p-Al0.6Ga0.4N电子阻挡层106上外延生长厚度为30nm的p-Al0.4Ga0.6N层107，生长温度为1200℃，压力为100mbar，V/III摩尔比为200；
S9，在MOCVD生长设备中，在S8得到的p-Al0.4Ga0.6N层107上外延生长厚度为10nm，组分沿生长方向线性减小的p-AlXGa1-XN重掺杂层108，其中x由0.4线性渐变为0.3，生长温度为1200℃，压力为100mbar，V/III摩尔比为200；
S10，在MOCVD生长设备中，在S9得到的组分沿生长方向线性减小的p-AlGaN重掺杂层108上外延生长厚度为0.5nm的纳米结构GdN功能层109，该步骤将Al源和Ga源关闭，打开Gd源，通入时间60s,生长温度为1400℃，压力为120mbar；
S11，在MOCVD生长设备中，在S10得到的纳米结构GdN功能层109上外延生长厚度为10nm，组分沿生长方向线性增大的n-AlXGa1-XN重掺杂层110，其中x由0.3线性渐变为0.4，生长温度为1200℃，压力为100mbar，V/III摩尔比为200。
将本实施例和相同组成但无纳米结构稀土氮化物功能层的深紫外Micro-LED进行结区载流子隧穿速率、量子阱区载流子浓度测试。
图3为二者载流子隧穿速率的对比图，从图中可以看出本实施例通过在结区能带引入中间态能级提升了载流子(电子和空穴)隧穿速率，使其提升了至少两个数量级，改善了传统隧穿结载流子隧穿速率低的问题。图4为20A/cm2工作电流密度时，二者的空穴浓度对比图。结合图3的分析，通过引入中间态能级提升载流子隧穿速率，载流子注入效率增强，量子阱区域空穴浓度至少提高了一个数量级。因此，本申请在解决传统隧穿结严格囿于生长极性、吸光严重等问题的基础上，提升了载流子的隧穿几率，明显改善深紫外Micro-LED载流子注入效率低的问题。
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种深紫外Micro-LED外延结构，其特征在于，包括深紫外LED外延层和隧穿结；
其中，所述隧穿结包括相对于深紫外LED外延层由近至远依次堆叠的p型重掺杂半导体材料层、纳米结构稀土氮化物功能层、n型重掺杂半导体材料层。
2.根据权利要求1所述深紫外Micro-LED外延结构，其特征在于，所述深紫外LED外延层包括相对于衬底由由近至远依次堆叠的成核层、超晶格缓冲层、n型半导体材料层、多量子阱层、p型电子阻挡层、p型半导体材料层。
3.根据权利要求2所述深紫外Micro-LED外延结构，其特征在于，所述衬底为蓝宝石、AlN、Si或SiC；
优选地，所述成核层为AlN；
优选地，所述成核层的厚度为2-3μm；
优选地，所述超晶格缓冲层为AlN/AlX1Ga1-X1N，其中，0≤x1≤1，0≤1-x1≤1；
优选地，所述超晶格缓冲层的厚度为20-40nm；
优选地，所述n型半导体材料层为AlX2Ga1-X2N，其中，0≤x2≤1，0≤1-x2≤1；
优选地，所述n型半导体材料层的厚度为1-2μm；
优选地，所述多量子阱层为AlX3Ga1-x3N/Aly1Ga1-y1N，其中，0≤x3≤1、0≤y1≤1、0≤1-x3≤1、0≤1-y1≤1、x3<y1；
优选地，所述AlX3Ga1-x3N的厚度为1-5nm，所述Aly1Ga1-y1N的厚度为8-10nm，量子阱对数大于等于1；
优选地，所述p型电子阻挡层为AlX4Ga1-X4N，其中，0≤x4≤1，0≤1-x4≤1；
优选地，所述p型电子阻挡层的厚度为20-60nm；
优选地，所述p型半导体材料层为AlX5Ga1-X5N，其中，0≤x5≤1，0≤1-x5≤1；
优选地，所述p型半导体材料层的厚度为10-50nm。
4.根据权利要求1所述深紫外Micro-LED外延结构，其特征在于，所述p型重掺杂半导体材料层的AlX6Ga1-X6N，其中，0≤x6≤1，0≤1-x6≤1。
5.根据权利要求4所述深紫外Micro-LED外延结构，其特征在于，所述x6沿生长方向线性减小。
6.根据权利要求1所述深紫外Micro-LED外延结构，其特征在于，所述p型重掺杂半导体材料层的厚度为10-20nm。
7.根据权利要求1所述深紫外Micro-LED外延结构，其特征在于，所述纳米结构稀土氮化物功能层为氮化钆(GdN)、氮化钐(SmN)、或氮化铕(EuN)。
8.根据权利要求1所述深紫外Micro-LED外延结构，其特征在于，所述纳米结构稀土氮化物功能层的厚度为0.1-0.5nm。
9.根据权利要求1所述深紫外Micro-LED外延结构，其特征在于，所述n型重掺杂半导体材料层为AlX7Ga1-X7N，其中，0≤x7≤1，0≤1-x7≤1；
优选地，x7沿生长方向线性增大；
优选地，n型重掺杂半导体材料层的厚度为5-10nm。
10.一种如权利要求1-9任意一项所述深紫外Micro-LED外延结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.预处理外延衬底，对衬底进行打磨和抛光；
S2.在MOCVD生长设备中，对衬底烘烤，处理表面残留异物；
S3.在MOCVD生长设备中，在衬底上外延生长的成核层；
S4，在MOCVD生长设备中，在S3得到的成核层上外延生长超晶格缓冲层；
S5，在MOCVD生长设备中，在S4得到的超晶格缓冲层上外延生长n型半导体材料层；
S6，在MOCVD生长设备中，在S5得到的n型半导体材料层上外延生长多量子阱层；
S7，在MOCVD生长设备中，在S6得到的多量子阱层上外延生长p型电子阻挡层；
S8，在MOCVD生长设备中，在S7得到的p型电子阻挡层上外延生长p型半导体材料层；
S9，在MOCVD生长设备中，在S8得到的p型半导体材料层上外延生长p型重掺杂半导体材料层；
S10，在MOCVD生长设备中，在S9得到的组分渐变的p型重掺杂半导体材料层上外延生长纳米结构稀土氮化物功能层；
S11，在MOCVD生长设备中，在S10得到的纳米结构稀土氮化物功能层上外延生长厚度为n型重掺杂半导体材料层，由此制得深紫外Micro-LED外延结构。
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