CN116845157A - GaN基绿光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GaN基绿光发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管,所述GaN基绿光发光二极管外延片包括衬底,及依次层叠在所述衬底上的形核层、本征GaN层、N型GaN层、第一多量子阱层、第一插入层、第二多量子阱层、第二插入层、第三多量子阱层、电子阻挡层和P型GaN层;所述第一插入层包括依次层叠的第一WSe2层、P型InGaN层和第二WSe2层;所述第二插入层包括依次层叠的第三WSe2层、P型BGaN层和第四WSe2层。实施本发明,能够提高发光二极管的发光效率、抗静电能力和发光波长一致性。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,尤其涉及一种GaN基绿光发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管。
背景技术
GaN基绿光发光二极管的多量子阱层一般由InGaN势阱层和GaN势垒层周期性层叠组成,其中InGaN势阱层的In组分含量较高,一般为20%-35%,高的In组分含量导致以下问题:(1)InGaN势阱层的生长温度更低,缺陷更多,InGaN势阱层和GaN势垒层周期性层叠导致缺陷累积,晶格质量进一步降低,严重影响GaN基绿光LED的发光效率;(2)InGaN势阱层和GaN势垒层的晶格失配更加严重,导致多量子阱层的压电极化更加严重,电子空穴在空间上发生分离,严重影响GaN基绿光LED的发光效率;(3)压电极化效应导致的发光波长蓝移更加严重,导致GaN基绿光LED通入不同大小电流时,波长差异更大,严重影响发光波长一致性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种GaN基绿光发光二极管外延片及其制备方法,可以提升发光二极管的发光效率和抗静电能力,减少其在注入不同大小电流下的波长迁移。
本发明所要解决的技术问题还在于,提供一种GaN基绿光发光二极管,发光效率高、抗静电能力好、注入不同大小电流下的波长迁移小。
为达到上述技术效果,本发明提供了一种GaN基绿光发光二极管外延片,包括衬底,及依次层叠在所述衬底上的形核层、本征GaN层、N型GaN层、第一多量子阱层、第一插入层、第二多量子阱层、第二插入层、第三多量子阱层、电子阻挡层和P型GaN层;
所述第一插入层包括依次层叠的第一WSe2层、P型InGaN层和第二WSe2层;
所述第二插入层包括依次层叠的第三WSe2层、P型BGaN层和第四WSe2层。
作为上述技术方案的改进,所述第一WSe2层的厚度为0.5nm-5nm,所述P型InGaN层的厚度为1nm-5nm,所述第二WSe2层的厚度为0.5nm-5nm。
作为上述技术方案的改进,所述P型InGaN层的掺杂浓度为1×1016cm-3-1×1017cm-3,所述P型InGaN层中的In组分占比为0.05-0.1。
作为上述技术方案的改进,所述第三WSe2层的厚度为0.5nm-5nm,所述P型BGaN层的厚度为1nm-5nm,所述第四WSe2层的厚度为0.5nm-5nm。
作为上述技术方案的改进,所述P型BGaN层为P型掺杂的P型BGaN层,掺杂浓度为5×1015cm-3-1×1016cm-3,所述P型BGaN层中的B组分占比为0.05-0.1。
作为上述技术方案的改进,所述第一多量子阱层、第二多量子阱层和第三多量子阱层为InGaN势阱层和GaN势垒层交替层叠的周期性结构;所述第一多量子阱层、第二多量子阱层和第三多量子阱层的周期数为2-5。
相应的,本发明还公开了一种GaN基绿光发光二极管外延片的制备方法,用于制备上述GaN基绿光发光二极管外延片,包括以下步骤:
提供一衬底,在所述衬底上依次生长形核层、本征GaN层、N型GaN层、第一多量子阱层、第一插入层、第二多量子阱层、第二插入层、第三多量子阱层、电子阻挡层和P型GaN层;
所述第一插入层包括依次层叠的第一WSe2层、P型InGaN层和第二WSe2层;
所述第二插入层包括依次层叠的第三WSe2层、P型BGaN层和第四WSe2层。
作为上述技术方案的改进,所述第一WSe2层、第二WSe2层、第三WSe2层和第四WSe2层的生长温度为500℃-750℃,生长压力为50Torr-200Torr。
作为上述技术方案的改进,所述P型InGaN层的生长温度为800℃-900℃,生长压力为100Torr-500Torr;所述P型BGaN层的生长温度为800℃-900℃,生长压力为100Torr-500Torr。
相应的,本发明还公开了一种GaN基绿光发光二极管,包括上述GaN基绿光发光二极管外延片。
实施本发明实施例,具有如下有益效果:
本发明提供的GaN基绿光发光二极管外延片,分别在第一多量子阱层和第二多量子阱层之间、第二多量子阱层和第三多量子阱层之间生长第一插入层和第二插入层。第一插入层的P型InGaN层可以为空穴浓度很低的第一多量子阱层提供部分空穴,WSe2层可以增加进入多量子阱层中的载流子浓度,增加空穴电子复合效率,提高发光效率,同时释放多量子阱层的应力,减少压电极化,减少能带倾斜带来的注入不同大小电流下的波长差。第二插入层的P型BGaN层可以在提供空穴的同时避免电子迁移速度过快导致的电子溢流;在P型BGaN材料两边设置WSe2材料可以降低多量子阱层的缺陷,释放应力,避免缺陷累积至第三多量子阱层形成非辐射复合中心,提升发光效率和抗静电能力。
附图说明
图1是本发明实施例1中的GaN基绿光发光二极管外延片的结构示意图;
图2是本发明实施例1中的GaN基绿光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,下面将结合具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示,本发明实施例提供了一种GaN基绿光发光二极管外延片,包括衬底1,及依次层叠在所述衬底1上的形核层2、本征GaN层3、N型GaN层4、第一多量子阱层5、第一插入层6、第二多量子阱层7、第二插入层8、第三多量子阱层9、电子阻挡层10和P型GaN层11。
所述第一多量子阱层5、第二多量子阱层7和第三多量子阱层9为InGaN势阱层和GaN势垒层交替层叠的周期性结构,周期数为2-5;所述第一插入层6包括依次层叠的第一WSe2层、P型InGaN层和第二WSe2层;所述第二插入层8包括依次层叠的第三WSe2层、P型BGaN层和第四WSe2层。
第一插入层中,P型InGaN层可以为空穴浓度很低的第一多量子阱层提供部分空穴,同时In原子具有激活Mg的作用,进一步增加空穴浓度;载流子在WSe2材料中迁移率高,可以增加进入多量子阱层中的载流子浓度,从而增加发光效率;此外,WSe2层的缺陷态少,可以修复低温生长的第一多量子阱层中InGaN势阱层的缺陷;用WSe2材料衔接第一多量子阱层和第二多量子阱层,可以释放多量子阱层应力,减少压电极化,减少能带倾斜带来的注入不同大小电流下的波长差。
第二插入层的P型BGaN层可以提供空穴,增加多量子阱层中的空穴浓度,并且BGaN材料的能带宽度较大,对电子具有阻挡作用,可以避免电子迁移速度过快,起到部分电子阻挡层的作用,避免电子由于迁移速度过快而发生电子溢流;在BGaN材料两边设置WSe2材料,也起到了降低多量子阱层缺陷,释放应力的作用。传统的多量子阱层中,由于缺陷累积,靠近P型层的一侧会形成非辐射复合中心,第二插入层的设置提升了第三多量子阱层中电子空穴复合效率。
在一种实施方式中,所述第一WSe2层的厚度为0.5nm-5nm,所述P型InGaN层的厚度为1nm-5nm,所述第二WSe2层的厚度为0.5nm-5nm。若P型InGaN层的厚度<1nm,无法起到提高空穴浓度的作用;若P型InGaN层的厚度>5nm,会因为吸光导致发光效率的降低。示例性的,所述P型InGaN层的厚度为1nm、2nm、3nm、3.5nm、4nm或5nm,但不限于此。
在一种实施方式中,所述P型InGaN层为Mg掺杂,掺杂浓度为1×1016cm-3-1×1017cm-3。若P型InGaN层的掺杂浓度<1×1016cm-3,无法提供充足的空穴,若P型InGaN层的掺杂浓度>1×1017cm-3,会影响晶格质量。所述P型InGaN层中的In组分占比为0.05-0.1。示例性的,所述P型InGaN层中的In组分占比为0.05、0.07、0.09或0.1,但不限于此。
在一种实施方式中,所述第三WSe2层的厚度为0.5nm-5nm,所述P型BGaN层的厚度为1nm-5nm,所述第四WSe2层的厚度为0.5nm-5nm。若P型BGaN层的厚度<1nm,无法起到提高空穴浓度及阻挡电子溢流的作用;若P型BGaN层的厚度>5nm,影响P型BGaN层的生长质量。示例性的,所述P型BGaN层的厚度为1nm、2nm、3nm、3.5nm、4nm或5nm,但不限于此。
在一种实施方式中,所述P型BGaN层为P型掺杂的P型BGaN层,掺杂浓度为5×1015cm-3-1×1016cm-3。若P型BGaN层的掺杂浓度<5×1015cm-3,无法提供充足的空穴,若P型BGaN层的掺杂浓度>1×1016cm-3,会影响晶格质量。所述P型BGaN层中的In组分占比为0.05-0.1。示例性的,所述P型BGaN层中的In组分占比为0.05、0.07、0.09或0.1,但不限于此。
除了上述层状结构外,本发明的其它层状结构的特点如下:
在一种实施方式中,所述衬底1为蓝宝石衬底、碳化硅衬底或硅衬底中的一种。优选的,衬底1选用蓝宝石衬底。
在一种实施方式中,所述形核层2为AlGaN形核层或AlN形核层。优选的,形核层2为AlGaN形核层,所述形核层2的厚度为20nm-100nm。
在一种实施方式中,所述本征GaN层3的厚度为300nm-800nm。
在一种实施方式中,所述N型GaN层4的厚度为1μm-3μm,N型掺杂可以为Si掺杂,Si掺杂浓度为5×1018cm-3-1×1019cm-3。
在一种实施方式中,所述电子阻挡层10包括周期性堆叠的AlGaN层和InGaN层,堆叠周期为3-15,所述AlGaN层的厚度为4nm-8nm,所述InGaN层的厚度为4nm-8nm。
在一种实施方式中,所述P型GaN层11的厚度为5nm-60nm,P型掺杂可以为Mg掺杂,Mg掺杂浓度为5×1017cm-3-1×1020cm-3。
如图2所示,本发明还公开了一种GaN基绿光发光二极管外延片的制备方法,包括以下步骤:
S100 提供一种衬底:
选用蓝宝石衬底,控制反应室温度为1000℃-1200℃,压力为200Torr-600Torr,在H2气氛下对蓝宝石衬底进行5min-8min的高温退火,对蓝宝石衬底表面的颗粒和氧化物进行清洁。
采用Veeco C4 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition,金属有机化合物化学气相沉淀)设备实现外延片的生长。
S101 生长形核层:
控制反应室温度为500℃-700℃,压力为200Torr-400Torr,通入NH3作为N源,N2和H2作为载气,通入TMGa作为Ga源,通入TMAl作为Al源。
S102 生长本征GaN层:
控制反应室温度为1100℃-1150℃,压力为100Torr-500Torr,通入NH3作为N源,N2和H2作为载气,通入TMGa作为Ga源。
S103 生长N型GaN层:
控制反应室温度为1100℃-1150℃,压力为100Torr-500Torr,通入NH3作为N源,N2和H2作为载气,通入TMGa作为Ga源,通入SiH4作为掺杂源。
S104 生长第一多量子阱层:
控制反应室温度为700℃-800℃,压力为100Torr-500Torr,通入NH3为N源,N2做载气,通入TEGa作为Ga源,通入TMIn作为In源,生长InGaN量子阱层;控制反应室温度为800℃-900℃,压力为100Torr-500Torr,通入NH3为N源,H2和N2做载气,通入TEGa作为Ga源,生长GaN量子垒层;重复层叠周期性生长InGaN量子阱层和GaN量子垒层。
S105 生长第一插入层,具体的,在一种实施方式中,包括以下步骤:
S105a 生长第一WSe2层:
控制反应室温度为500℃-750℃,压力为50Torr-200Torr,通入W(CO)6作为W源,通入DMSe作为Se源,Ar做载气。
S105b 生长P型InGaN层:
控制反应室温度为800℃-900℃,压力为100Torr-500Torr,通入NH3为N源,H2和N2做载气,通入TEGa作为Ga源,通入TMIn作为In源,通入CP2Mg作为掺杂源。
S105c 生长第二WSe2层:
控制反应室温度为500℃-750℃,压力为50Torr-200Torr,通入W(CO)6作为W源,通入DMSe作为Se源,Ar做载气。
S106 生长第二多量子阱层:
控制反应室温度为700℃-800℃,压力为100Torr-500Torr,通入NH3为N源,N2做载气,通入TEGa作为Ga源,通入TMIn作为In源,生长InGaN量子阱层;控制反应室温度为800℃-900℃,压力为100Torr-500Torr,通入NH3为N源,H2和N2做载气,通入TEGa作为Ga源,生长GaN量子垒层;重复层叠周期性生长InGaN量子阱层和GaN量子垒层。
S107 生长第二插入层,具体的,在一种实施方式中,包括以下步骤:
S107a 生长第三WSe2层:
控制反应室温度为500℃-750℃,压力为50Torr-200Torr,通入W(CO)6作为W源,通入DMSe作为Se源,Ar做载气。
S107b 生长P型BGaN层:
控制反应室温度为800℃-900℃,压力为100Torr-500Torr,通入NH3为N源,H2和N2做载气,通入TEGa作为Ga源,通入C6H15B作为B源,通入CP2Mg作为掺杂源。
S107c 生长第四WSe2层:
控制反应室温度为500℃-750℃,压力为50Torr-200Torr,通入W(CO)6作为W源,通入DMSe作为Se源,Ar做载气。
S108 生长第三多量子阱层:
控制反应室温度为700℃-800℃,压力为100Torr-500Torr,通入NH3为N源,N2做载气,通入TEGa作为Ga源,通入TMIn作为In源,生长InGaN量子阱层;控制反应室温度为800℃-900℃,压力为100Torr-500Torr,通入NH3为N源,H2和N2做载气,通入TEGa作为Ga源,生长GaN量子垒层;重复层叠周期性生长InGaN量子阱层和GaN量子垒层。
S109 生长电子阻挡层:
控制反应室温度为900℃-1000℃,压力为100Torr-500Torr,通入NH3作为N源,N2和H2作为载气,通入TMGa作为Ga源,通入TMAl作为Al源,生长AlGaN层;控制反应室温度和压力不变,通入NH3作为N源,N2和H2作为载气,通入TMGa作为Ga源,通入TMIn作为In源,生长InGaN层;重复层叠周期性生长AlGaN层和InGaN层。
S110 生长P型GaN层:
控制反应室温度为800℃-1000℃,压力为100Torr-300Torr,通入NH3作为N源,通入TMGa作为Ga源,通入CP2Mg作为掺杂源。
下面以具体实施例进一步阐述本发明。
实施例1
本实施例提供一种GaN基绿光发光二极管外延片,包括衬底及依次层叠于所述衬底上的形核层、本征GaN层、N型GaN层、第一多量子阱层、第一插入层、第二多量子阱层、第二插入层、第三多量子阱层、电子阻挡层和P型GaN层;
其中,衬底为蓝宝石衬底。
形核层为AlGaN形核层,厚度为30nm。
本征GaN层的厚度为400nm。
N型GaN层中Si的掺杂浓度为7×1018cm-3,厚度为2μm。
第一多量子阱层为InGaN量子阱层和GaN量子垒层交替生长的周期性结构,周期数为3,单个InGaN量子阱层的厚度为3nm,单个GaN量子垒层的厚度为10nm。
第一插入层包括依次层叠的第一WSe2层、P型InGaN层和第二WSe2层,第一WSe2层的厚度为2nm,P型InGaN层的厚度为6nm,第二WSe2层的厚度为2nm,P型InGaN层中Mg掺杂浓度为5×1015cm-3,P型InGaN层中的In组分占比为0.12。
第二多量子阱层为InGaN量子阱层和GaN量子垒层交替生长的周期性结构,周期数为3,单个InGaN量子阱层的厚度为3nm,单个GaN量子垒层的厚度为10nm。
第二插入层包括依次层叠的第三WSe2层、P型BGaN层和第四WSe2层,第三WSe2层的厚度为2nm,P型BGaN层的厚度为6nm,第四WSe2层的厚度为2nm,P型BGaN层中Mg掺杂浓度为1×1015cm-3,P型BGaN层中的B组分占比为0.15。
第三多量子阱层为InGaN量子阱层和GaN量子垒层交替生长的周期性结构,周期数为3,单个InGaN量子阱层的厚度为3nm,单个GaN量子垒层的厚度为10nm。
电子阻挡层为AlGaN层和InGaN层交替生长的周期性结构,周期数为8,单个AlGaN层的厚度为3nm,单个InGaN层的厚度为3nm。
P型GaN层中Mg的掺杂浓度为5×1019cm-3,厚度为10nm。
上述GaN基绿光发光二极管外延片的制备方法,包括以下步骤:
S100 提供一种衬底:
选用蓝宝石衬底,控制反应室温度为1000℃,压力为400Torr,在H2气氛下对蓝宝石衬底进行6min的高温退火。
S101 生长形核层:
控制反应室温度为600℃,压力为250Torr,通入NH3作为N源,N2和H2作为载气,通入TMGa作为Ga源,通入TMAl作为Al源。
S102 生长本征GaN层:
控制反应室温度为1100℃,压力为250Torr,通入NH3作为N源,N2和H2作为载气,通入TMGa作为Ga源。
S103 生长N型GaN层:
控制反应室温度为1120℃,压力为300Torr,通入NH3作为N源,N2和H2作为载气,通入TMGa作为Ga源,通入SiH4作为掺杂源。
S104 生长第一多量子阱层:
控制反应室温度为750℃,压力为150Torr,通入NH3为N源,N2做载气,通入TEGa作为Ga源,通入TMIn作为In源,生长InGaN量子阱层;控制反应室温度为850℃,压力为150Torr,通入NH3为N源,H2和N2做载气,通入TEGa作为Ga源,生长GaN量子垒层;重复层叠周期性生长InGaN量子阱层和GaN量子垒层。
S105 生长第一插入层,具体的,包括以下步骤:
S105a 生长第一WSe2层:
控制反应室温度为600℃,压力为150Torr,通入W(CO)6作为W源,通入DMSe作为Se源,Ar做载气。
S105b 生长P型InGaN层:
控制反应室温度为850℃,压力为200Torr,通入NH3为N源,H2和N2做载气,通入TEGa作为Ga源,通入TMIn作为In源,通入CP2Mg作为掺杂源。
S105c 生长第二WSe2层:
控制反应室温度为600℃,压力为150Torr,通入W(CO)6作为W源,通入DMSe作为Se源,Ar做载气。
S106 生长第二多量子阱层:
控制反应室温度为750℃,压力为150Torr,通入NH3为N源,N2做载气,通入TEGa作为Ga源,通入TMIn作为In源,生长InGaN量子阱层;控制反应室温度为850℃,压力为150Torr,通入NH3为N源,H2和N2做载气,通入TEGa作为Ga源,生长GaN量子垒层;重复层叠周期性生长InGaN量子阱层和GaN量子垒层。
S107 生长第二插入层,具体的,包括以下步骤:
S107a 生长第三WSe2层:
控制反应室温度为600℃,压力为150Torr,通入W(CO)6作为W源,通入DMSe作为Se源,Ar做载气。
S107b 生长P型BGaN层:
控制反应室温度为850℃,压力为150Torr,通入NH3为N源,H2和N2做载气,通入TEGa作为Ga源,通入C6H15B作为B源,通入CP2Mg作为掺杂源。
S107c 生长第四WSe2层:
控制反应室温度为600℃,压力为150Torr,通入W(CO)6作为W源,通入DMSe作为Se源,Ar做载气。
S108 生长第三多量子阱层:
控制反应室温度为750℃,压力为150Torr,通入NH3为N源,N2做载气,通入TEGa作为Ga源,通入TMIn作为In源,生长InGaN量子阱层;控制反应室温度为850℃,压力为150Torr,通入NH3为N源,H2和N2做载气,通入TEGa作为Ga源,生长GaN量子垒层;重复层叠周期性生长InGaN量子阱层和GaN量子垒层。
S109 生长电子阻挡层:
控制反应室温度为950℃,压力为250Torr,通入NH3作为N源,N2和H2作为载气,通入TMGa作为Ga源,通入TMAl作为Al源,生长AlGaN层;控制反应室温度和压力不变,通入NH3作为N源,N2和H2作为载气,通入TMGa作为Ga源,通入TMIn作为In源,生长InGaN层;重复层叠周期性生长AlGaN层和InGaN层。
S110 生长P型GaN层:
控制反应室温度为900℃,压力为200Torr,通入NH3作为N源,通入TMGa作为Ga源,通入CP2Mg作为掺杂源。
实施例2
本实施例提供一种GaN基绿光发光二极管外延片,其与实施例1的区别在于,第一WSe2层的厚度为0.7nm,P型InGaN层的厚度为3nm,第二WSe2层的厚度为0.7nm,P型InGaN层中Mg掺杂浓度为5×1016cm-3,P型InGaN层中的In组分占比为0.08。第三WSe2层的厚度为0.7nm,P型BGaN层的厚度为3nm,第四WSe2层的厚度为0.7nm,P型BGaN层中Mg掺杂浓度为1×1016cm-3,P型BGaN层中的B组分占比为0.08。其余均与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供一种GaN基绿光发光二极管外延片,其与实施例1的区别在于,多量子阱层为InGaN量子阱层和GaN量子垒层交替层叠形成的周期性结构,周期数为10,InGaN量子阱层的厚度为3nm,GaN量子垒层的厚度为10nm。其余均与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供一种GaN基绿光发光二极管外延片,其与实施例1的区别在于,不设置第一多量子阱层和第一插入层。相应的,制备方法不包括第一多量子阱层和第一插入层的制备步骤。其余均与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供一种GaN基绿光发光二极管外延片,其与实施例1的区别在于,不设置第二插入层和第三多量子阱层。相应的,制备方法不包括第二插入层和第三多量子阱层的制备步骤。其余均与实施例1相同。
性能测试:
将实施例1、2和对比例1-3制得的GaN基绿光发光二极管外延片制成3mil×5mil的GaN基绿光LED芯片,测试其性能。
(1)亮度:在同一台LED点测机上,在驱动电流5mA条件下测试亮度。
(2)抗静电性能:在HBM模型(人体放电模型)下运用静电仪对芯片的抗静电性能进行测试,测试芯片能承受反向4000V静电的通过比例。
(3)波长一致性:分别测试1mA和5mA电流下的波长,计算两者的差值。
检测结果如表1所示。
表1 GaN基绿光发光二极管外延片的性能测试结果
由表1结果可知,采用本发明的第一插入层和第二插入层可以提高发光二极管的发光效率、抗静电能力和发光波长一致性。
以上所述是本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GaN基绿光发光二极管外延片,其特征在于,包括衬底,及依次层叠在所述衬底上的形核层、本征GaN层、N型GaN层、第一多量子阱层、第一插入层、第二多量子阱层、第二插入层、第三多量子阱层、电子阻挡层和P型GaN层;
所述第一插入层包括依次层叠的第一WSe2层、P型InGaN层和第二WSe2层;
所述第二插入层包括依次层叠的第三WSe2层、P型BGaN层和第四WSe2层。
2.如权利要求1所述的GaN基绿光发光二极管外延片,其特征在于,所述第一WSe2层的厚度为0.5nm-5nm,所述P型InGaN层的厚度为1nm-5nm,所述第二WSe2层的厚度为0.5nm-5nm。
3.如权利要求1所述的GaN基绿光发光二极管外延片,其特征在于,所述P型InGaN层的掺杂浓度为1×1016cm-3-1×1017cm-3,所述P型InGaN层中的In组分占比为0.05-0.1。
4.如权利要求1所述的GaN基绿光发光二极管外延片,其特征在于,所述第三WSe2层的厚度为0.5nm-5nm,所述P型BGaN层的厚度为1nm-5nm,所述第四WSe2层的厚度为0.5nm-5nm。
5.如权利要求1所述的GaN基绿光发光二极管外延片,其特征在于,所述P型BGaN层的掺杂浓度为5×1015cm-3-1×1016cm-3,所述P型BGaN层中的B组分占比为0.05-0.1。
6.如权利要求1所述的GaN基绿光发光二极管外延片,其特征在于,所述第一多量子阱层、第二多量子阱层和第三多量子阱层为InGaN势阱层和GaN势垒层交替层叠的周期性结构;所述第一多量子阱层、第二多量子阱层和第三多量子阱层的周期数为2-5。
7.一种GaN基绿光发光二极管外延片的制备方法,用于制备如权利要求1-6任一项所述的GaN基绿光发光二极管外延片,其特征在于,包括以下步骤:
提供一衬底,在所述衬底上依次生长形核层、本征GaN层、N型GaN层、第一多量子阱层、第一插入层、第二多量子阱层、第二插入层、第三多量子阱层、电子阻挡层和P型GaN层;
所述第一插入层包括依次层叠的第一WSe2层、P型InGaN层和第二WSe2层;
所述第二插入层包括依次层叠的第三WSe2层、P型BGaN层和第四WSe2层。
8.如权利要求7所述的GaN基绿光发光二极管外延片的制备方法,其特征在于,所述第一WSe2层、第二WSe2层、第三WSe2层和第四WSe2层的生长温度为500℃-750℃,生长压力为50Torr-200Torr。
9.如权利要求7所述的GaN基绿光发光二极管外延片的制备方法,其特征在于,所述P型InGaN层的生长温度为800℃-900℃,生长压力为100Torr-500Torr;所述P型BGaN层的生长温度为800℃-900℃,生长压力为100Torr-500Torr。
10.一种GaN基绿光发光二极管,其特征在于,所述GaN基绿光发光二极管包括如权利要求1-6中任一项所述的GaN基绿光发光二极管外延片。
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