CN117117047A - 发光二极管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种发光二极管及其制备方法，属于半导体技术领域。所述制备方法包括：在衬底上生长缓冲层；在所述缓冲层上生长AlN过渡层；在所述AlN过渡层上生长未掺杂的AlGaN层、第一半导体层、发光层和第二半导体层，所述第二半导体层包括依次层叠在所述发光层的第一AlN子层、P型掺杂的第一AlGaN子层、P型掺杂的第一GaN子层和P型掺杂的第二AlGaN子层，所述第二AlGaN子层中的Al组分低于所述第一AlGaN子层中的Al组分。
Description
技术领域
本公开涉及半导体技术领域，特别涉及一种发光二极管及其制备方法。
背景技术
基于AlGaN材料的短波长紫外发光二极管应用领域非常广泛，是氮化物半导体研究领域的一个重要研究内容。
紫外发光二极管包括衬底、以及层叠在衬底上的缓冲层、未掺杂的AlGaN层、第一半导体层、有源层和第二半导体层。其中，衬底为蓝宝石衬底。
第二半导体层通常采用GaN材料实现，但GaN对于短波长紫外光具有很强的吸收作用，导致量子阱发出的紫外光很大一部分被P型GaN层吸收而不能有效的辐射，导致发光效率低。
发明内容
本公开实施例提供了一种发光二极管及其制备方法，可以提高发光二极管的发光效率。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种发光二极管的制备方法，所述制备方法包括：
在衬底上生长缓冲层；
在所述缓冲层上生长AlN过渡层；
在所述AlN过渡层上生长未掺杂的AlGaN层、第一半导体层、发光层和第二半导体层，所述第二半导体层包括依次层叠在所述发光层的第一AlN子层、P型掺杂的第一AlGaN子层、P型掺杂的第一GaN子层和P型掺杂的第二AlGaN子层，所述第二AlGaN子层中的Al组分低于所述第一AlGaN子层中的Al组分。
可选地，所述第一AlN子层为非掺杂的AlN子层，或者，所述第一AlN子层为Mg掺杂的AlN子层，Mg的掺杂浓度为1*1018-2*1019cm-3；
所述第一AlGaN子层为Mg掺杂的AlGaN子层，Mg的掺杂浓度为1*1019-2*1020cm-3；
所述第一GaN子层为Mg掺杂的GaN子层，Mg的掺杂浓度为1*1019-5*1021cm-3；
所述第二AlGaN子层为Mg掺杂的AlGaN子层，Mg的掺杂浓度为1*1019-9*1020cm-3。
可选地，所述第一AlGaN子层为AlxGa1-xN层，0<x<0.2；
所述第二AlGaN子层为AlyGa1-yN层，x<y，0.2<y<1。
可选地，所述第一AlGaN子层和所述第二AlGaN子层在生长过程中，Al组分随生长时间变化。
可选地，Al组分先梯度减小再梯度增大。
可选地，所述第一AlN子层的厚度范围为2-200nm，所述第一AlGaN子层的厚度范围为2-200nm，所述第一GaN子层的厚度范围为2-200nm，所述第二AlGaN子层的厚度范围为2-200nm。
可选地，所述第一AlN子层、所述第一AlGaN子层、所述第一GaN子层和所述第二AlGaN子层均为In掺杂层。
可选地，所述第一GaN子层生长时的载气为纯氮气。
可选地，所述第二半导体层还包括依次层叠在所述第二AlGaN子层的超晶格结构，所述超晶格结构包括第二AlN子层、P型掺杂的第三AlGaN子层、P型掺杂的第二GaN子层和P型掺杂的第四AlGaN子层。
另一方面，提供了一种发光二极管，所述发光二极管采用如前任一项所述的方法制备。
本公开实施例提供的发光二极管中，第二半导体层采用复合层实现。其中，第一AlN子层靠近发光层生长，可以减少电子溢流，增强电子的限制能力。P型掺杂的第一AlGaN子层、P型掺杂的第一GaN子层和P型掺杂的第二AlGaN子层叠加生长，第二AlGaN子层Al组分较低，第一AlGaN子层Al组分较高，高Al组分AlGaN比低Al组分的AlGaN极化强度大，两者界面会产生净的负极化电荷，这些净的非平衡负电荷将诱导P型掺杂元素受主电离出空穴中和其电场，进一步限制电子溢流。另外，AlGaN子层中的Al还可以减少GaN子层对光的吸收。通过上述实现方式，既增加了发光层中的量子复合，又减小了半导体层对光的吸收，通过上述两个方面增加了发光效率。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开实施例提供的一种发光二极管的制备方法流程图；
图2是本公开实施例提供的另一种发光二极管的制备方法流程图；
图3至图7是本公开实施例提供的一种变化曲线示意图；
图8是本公开实施例提供的一种发光二极管的结构示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
图1是本公开实施例提供的一种发光二极管的制备方法流程图，如图1所示，该制备方法包括：
步骤101、在衬底上生长缓冲层。
示例性地，衬底为蓝宝石衬底，缓冲层为AlN层。
步骤102、在缓冲层上生长AlN过渡层。
其中，所述AlN过渡层包括多个过渡子层，所述多个过渡子层在生长过程中生长温度变化，至少一个所述过渡子层在生长前暂停通入Al源并预通第一时间的N源。
步骤103、在AlN过渡层上生长未掺杂的AlGaN层、第一半导体层、发光层和第二半导体层。
其中，第一半导体层为N型半导体层，发光层为有源层，第二半导体层为P型半导体层。
示例性地，第一半导体层为N型接触层，例如掺Si的AlGaN层。有源层包括多个周期交替生长的量子阱层和量子垒层，量子阱层为AlxGa1-xN层，0＜x＜1，量子垒层为AlyGa1-yN层，0＜y＜1。第二半导体层可以包括为复合型P型层，该复合型P型层包括第一AlN子层、P型掺杂的第一AlGaN子层、P型掺杂的第一GaN子层和P型掺杂的第二AlGaN子层，所述第二AlGaN子层中的Al组分低于所述第一AlGaN子层中的Al组分。
本公开实施例提供的发光二极管中，第二半导体层采用复合层实现。其中，第一AlN子层靠近发光层生长，可以减少电子溢流，增强电子的限制能力。P型掺杂的第一AlGaN子层、P型掺杂的第一GaN子层和P型掺杂的第二AlGaN子层叠加生长，第二AlGaN子层Al组分较低，第一AlGaN子层Al组分较高，高Al组分AlGaN比低Al组分的AlGaN极化强度大，两者界面会产生净的负极化电荷，这些净的非平衡负电荷将诱导P型掺杂元素受主电离出空穴中和其电场，进一步限制电子溢流。另外，AlGaN子层中的Al还可以减少GaN子层对光的吸收。通过上述实现方式，既增加了发光层中的量子复合，又减小了半导体层对光的吸收，通过上述两个方面增加了发光效率。
图2是本公开实施例提供的另一种发光二极管的制备方法流程图，如图2所示，该制备方法包括：
步骤201、提供一衬底。
其中，衬底可以为蓝宝石衬底，或者其他衬底。
可选地，该方法还可以包括：在1030℃纯氢的气氛中稳定5min，以清洁衬底表面，其中升温和稳定的时间可以根据需要设定。
在本实施例中，采用Veeco K465i or C4 or RB MOCVD(Metal Organic ChemicalVapor Deposition，金属有机化合物化学气相沉淀)设备实现的制备方法。采用高纯H2(氢气)或高纯N2(氮气)或高纯H2和高纯N2的混合气体作为载气，高纯NH3作为N源，三甲基镓(TMGa)及三乙基镓(TEGa)作为镓源，硅烷(SiH4)作为N型掺杂剂，三甲基铝(TMAl)作为铝源，二茂镁(CP2Mg)作为P型掺杂剂。
步骤202、在衬底上生长缓冲层。
其中，缓冲层为AlN层。
在本公开实施例中，可以将衬底放在MOCVD反应腔中，向反应腔内通入TMAl和NH3，通过化学气相沉积法制备AlN薄膜。
示例性地，控制反应腔内的温度为1010℃，在蓝宝石衬底上沉积厚度为30nm的AlN薄膜。
可选地，也可以采用其他方式制备缓冲层，例如在PVD(Physical VapourDeposition，物理气相沉积)反应腔中制备缓冲层。
步骤203、在缓冲层上生长AlN过渡层。
在沉积缓冲层后，升温至1200～1300℃(例如1235℃)，在压力为40～110mbar(例如100mbar)条件下，通入NH3和TMAl，生长厚度为1～2μm(例如1.5μm)的AlN过渡层。
步骤204、在AlN过渡层上生长高温AlN层。
示例性地，AlN过渡层生长完成后，压力不变，NH3和TMAl流量不变，升高温度至1350～1450℃(例如1355℃)沉积1～2μm(例如1.5μm)厚的非掺杂层高温AlN层。
步骤205、在高温AlN层上生长未掺杂的AlGaN层。
在采用普通的生长方式加工AlGaN层时，会出现裂纹。因此在本实施例中，在低压高温的环境下，采用NH3脉冲通入的方式制备未掺杂的AlGaN层。即持续通入MO源(TMAl源和TMGa源)，采用脉冲的方式断续地通入NH3至反应腔，这样可以得到晶体质量较优的AlGaN层。
其中，NH3以开30s关10s的方式断续通入反应腔。
示例性地，控制反应腔内的温度降低至1300～1350℃(例如1330℃)，在高温AlN层上生长厚度为0.5～1μm(例如1μm)的未掺杂的AlGaN层，生长压力为65～75mbar(例如70mbar)。
步骤206、在未掺杂的AlGaN层上生长N型接触层。
其中，N型接触层为掺Si的AlGaN层，Si的掺杂浓度为5*1018～1*1020cm-3。
示例性地，控制反应腔内的温度为1200～1300℃，压力为50～100mbar，在未掺杂的AlGaN层上生长厚度为1～2μm(例如2μm)的N型接触层，生长压力为65～75mbar(例如70mbar)。
步骤207、在N型接触层上生长有源层。
其中，有源层包括多个周期交替生长的量子阱层和量子垒层。量子阱层为AlxGa1- xN层，0＜x＜1，量子垒层为AlyGa1-yN层，0＜y＜1。
可选地，有源层包括4～12个周期交替生长的量子阱层和量子垒层，例如4个周期AlxGa1-xN/AlyGa1-yN层。
可选地，量子阱层的厚度为2～4nm(例如2nm)，量子垒层的厚度为8～12nm(例如12nm)。
示例性地，量子阱层的生长温度为1200℃，量子垒层的生长温度为1215℃，生长压力为90～110mbar(例如100mbar)。
步骤208、在有源层上生长P型电子阻挡层。
示例性地，P型电子阻挡层为P型电子阻挡层为掺Mg的AlzGa1-zN层，0.1＜z＜0.5，Mg的掺杂浓度为1*1018～1*1020cm-3。
示例性地，P型电子阻挡层的生长温度为1235℃，厚度为50nm，生长压力为90～110mbar(例如100mbar)。
步骤208为可选步骤，也即该发光二极管可以不包括P型电子阻挡层。
步骤209、在P型电子阻挡层上生长复合型P型层。
在本公开一种可能的实现方式中，复合型P型层包括依次层叠在P型电子阻挡层的第一AlN子层、P型掺杂的第一AlGaN子层、P型掺杂的第一GaN子层和P型掺杂的第二AlGaN子层，所述第二AlGaN子层中的Al组分低于所述第一AlGaN子层中的Al组分。
示例性地，所述第一AlN子层为非掺杂的AlN子层，或者，所述第一AlN子层为Mg掺杂的AlN子层，Mg的掺杂浓度为1*1018-2*1019cm-3；
所述第一AlGaN子层为Mg掺杂的AlGaN子层，Mg的掺杂浓度为1*1019-2*1020cm-3；
所述第一GaN子层为Mg掺杂的GaN子层，Mg的掺杂浓度为1*1019-5*1021cm-3；
所述第二AlGaN子层为Mg掺杂的AlGaN子层，Mg的掺杂浓度为1*1019-9*1020cm-3。
在非掺杂的AlN子层的实现方式中，AlN层为非掺杂层、第一AlGaN子层为低掺Mg层、第一GaN子层和述第二AlGaN子层为高掺Mg层，可以增强电流的扩散，提高器件的电性能。
示例性地，所述第一AlGaN子层为AlxGa1-xN层，0<x<0.2；
所述第二AlGaN子层为AlyGa1-yN层，x<y，0.2<y<1。
例如，第一AlGaN子层为Al0.14Ga0.86N，第二AlGaN子层为Al0.4Ga0.6N。第二AlGaN子层Al组分较低，第一AlGaN子层Al组分较高，高Al组分AlGaN比低Al组分的AlGaN极化强度大，两者界面会产生净的负极化电荷，这些净的非平衡负电荷将诱导P型掺杂元素受主电离出空穴中和其电场，进一步限制电子溢流。
在本公开实施例中，复合型P型层中各个子层的生长温度可以不变也可以变化，生长压力可以不变也可以变化。
在一种可能的实现方式中，步骤209可以包括：
在温度范围为1250～1300℃(例如1255℃)，压力范围为40～60mbar(例如50mbar)的纯氢气气氛下，生长厚度范围为2-200nm的第一AlN子层；
在温度范围为1200～1250℃(例如1235℃)，压力范围为40～60mbar(例如50mbar)的氮气氢气混合气氛下，生长厚度范围为2-200nm的第一AlGaN子层，例如P型Al0.14Ga0.86N层，Mg掺杂浓度为7*1019cm-3；
在温度范围为1200～1250℃(例如1230℃)，压力范围为180～220mbar(例如200mbar)纯氮气气氛下，生长厚度范围为2-200nm的P型掺杂的第一GaN子层，Mg掺杂浓度5*1020cm-3；
在温度范围为1200～1240℃(例如1230℃)，压力范围为40～60mbar(例如50mbar)的氮气氢气混合气氛下，生长厚度范围为2-200nm的P型掺杂的第二AlGaN子层，例如P型Al0.4Ga0.6N，Mg的掺杂浓度为5*1020cm-3。
第一AlN子层靠近电子阻挡层生长，能够辅助减少电子溢流，增强电子的限制能力；AlN禁带宽度较宽为6.2eV，空穴的有效质量较电子的有效质量重，而空穴的迁移率又远低于电子的迁移率，如果AlN子层太厚会限制有效的空穴流向发光区，降低了空穴和电子的有效辐射复合，从而降低了发光效率，第一AlN子层厚度较薄则可以避免AlN子层太厚造成的问题；GaN子层的厚度较AlGaN子层的厚度稍厚，GaN子层高掺Mg能够提供大量的空穴，同时能够起到电流扩展作用，能降低导通电压Vf和提高器件的抗静电能力；两层AlGaN子层也能有效的起到电流扩展作用。
示例性地，所述第一AlN子层的厚度范围为2-20nm，所述第一AlGaN子层的厚度范围为5-100nm，所述第一GaN子层的厚度范围为100-200nm，所述第二AlGaN子层的厚度范围为5-100nm。
示例性地，所述第一AlN子层的厚度范围为5-15nm，所述第一AlGaN子层的厚度范围为5-50nm，所述第一GaN子层的厚度范围为100-150nm，所述第二AlGaN子层的厚度范围为5-50nm。
在一种示例中，所述第一AlGaN子层的厚度和所述第二AlGaN子层的厚度可以相同。如，所述第一AlN子层的厚度为10nm，所述第一AlGaN子层的厚度为50nm，所述第一GaN子层的厚度为120nm，所述第二AlGaN子层的厚度为50nm。
在其他示例中，所述第一AlGaN子层的厚度和所述第二AlGaN子层的厚度也可以不相同。
在本公开实施例中，所述第一AlN子层、所述第一AlGaN子层、所述第一GaN子层和所述第二AlGaN子层均为In掺杂层。其中，In掺杂量较小，少量In的掺入可以进一步活化Mg，提高空穴浓度。
在本公开实施例中，所述第一GaN子层生长时的载气为纯氮气。采用纯氮气生长子层GaN，可以打开被载气H2钝化的Mg-H键，活化Mg，提高空穴的注入效率，也提高量子效率。
在本公开一种可能的实现方式中，所述第一AlGaN子层和所述第二AlGaN子层在生长过程中，Al组分不变。
在本公开另一种可能的实现方式中，所述第一AlGaN子层和所述第二AlGaN子层在生长过程中，Al组分随生长时间变化。
在一种示例中，Al组分先梯度减小再梯度增大。
在其他示例中，Al组分可以线性增大、线性减小、先线性增大后线性减小、梯度增大或者梯度减小等，图3至图7即为其中的几种示例，这里不再赘述。
第一AlGaN子层接着生长AlGaN子层，一是通过Al组分的变化可以降低AlN和AlGaN之间晶格常数不匹配而造成的应力累积，进而降低应力积累引起的较大极化效应；其中，Al组分先梯度减小再梯度增大或者Al组分线性降低，能够较好地降低应力积累。Al原子迁移能较高不容易实现横向扩展，Al原子倾向占据起初吸附的位置，将不在移动至能量较低的格点处而容易发生寄生反应，通过Al组分的变化可以缓解Al原子的寄生反应，降低材料的缺陷密度，提高晶体质量，获得表面光滑的外延片。
在本公开另一种可能的实现方式中，复合型P型层包括除了包括第一AlN子层、P型掺杂的第一AlGaN子层、P型掺杂的第一GaN子层和P型掺杂的第二AlGaN子层，还包括依次层叠在所述第二AlGaN子层的超晶格结构，所述超晶格结构包括第二AlN子层、P型掺杂的第三AlGaN子层、P型掺杂的第二GaN子层和P型掺杂的第四AlGaN子层。
其中，第一AlGaN子层和第二AlN子层相同，第一AlGaN子层和第三AlGaN子层相同，第一GaN子层和第二GaN子层相同，第二AlGaN子层和第四AlGaN子层相同。
上述各个子层的成分和制作方法可以参考没有超晶格的实现方式。
在该实现方式中，区别于没有超晶格的实现方式，各个子层的厚度更小，例如一个周期中4个子层的厚度分别为5nm、12nm、30nm、15nm。
其中，超晶格结构可以为2-5个周期，例如2个周期。
步骤210、在P型GaN层上生长P型GaN接触层。
示例性地，P型GaN接触层的生长温度为1120℃，厚度为50nm，生长压力为180～220mbar(例如200mbar)。
步骤210为可选步骤，也即该发光二极管可以不包括P型GaN接触层。
在上述步骤完成之后，将反应室的温度降至650～850℃，在氮气气氛进行退火处理5～15min，而后逐渐降至室温，结束发光二极管的外延生长。
发光二极管还包括电极、钝化层等结构的制作，本公开对这些结构的制作方法不做限制。
本公开实施例提供的发光二极管中，第二半导体层采用复合层实现。其中，第一AlN子层靠近发光层生长，可以减少电子溢流，增强电子的限制能力。P型掺杂的第一AlGaN子层、P型掺杂的第一GaN子层和P型掺杂的第二AlGaN子层叠加生长，第二AlGaN子层Al组分较低，第一AlGaN子层Al组分较高，高Al组分AlGaN比低Al组分的AlGaN极化强度大，两者界面会产生净的负极化电荷，这些净的非平衡负电荷将诱导P型掺杂元素受主电离出空穴中和其电场，进一步限制电子溢流。另外，AlGaN子层中的Al还可以减少GaN子层对光的吸收。通过上述实现方式，既增加了发光层中的量子复合，又减小了半导体层对光的吸收，通过上述两个方面增加了发光效率。而第一AlN子层不掺Mg、第一AlGaN子层低掺Mg、第一GaN子层和第二AlGaN子层高掺Mg，可以增强电流的扩散，提高器件的电性能。且第一GaN子层用纯氮气生长，可以打开被载气H2钝化的Mg-H键，活化Mg，提高空穴的注入效率，也提高发光二极管的量子效率。
图8是本公开实施例提供的一种发光二极管的结构示意图，该发光二极管采用如图1或图2所示的方法制成。如图8所示，该发光二极管包括衬底1、以及依次层叠在衬底1上的缓冲层2、AlN过渡层3、未掺杂的AlGaN层4、第一半导体层5、发光层6和第二半导体层7。
在本公开一种可能的实现方式中，复合型P型层包括依次层叠在P型电子阻挡层的第一AlN子层、P型掺杂的第一AlGaN子层、P型掺杂的第一GaN子层和P型掺杂的第二AlGaN子层，所述第二AlGaN子层中的Al组分低于所述第一AlGaN子层中的Al组分。
示例性地，所述第一AlN子层为非掺杂的AlN子层，或者，所述第一AlN子层为Mg掺杂的AlN子层，Mg的掺杂浓度为1*1018-2*1019cm-3；
所述第一AlGaN子层为Mg掺杂的AlGaN子层，Mg的掺杂浓度为1*1019-2*1020cm-3；
所述第一GaN子层为Mg掺杂的GaN子层，Mg的掺杂浓度为1*1019-5*1021cm-3；
所述第二AlGaN子层为Mg掺杂的AlGaN子层，Mg的掺杂浓度为1*1019-9*1020cm-3。
在非掺杂的AlN子层的实现方式中，AlN层为非掺杂层、第一AlGaN子层为低掺Mg层、第一GaN子层和述第二AlGaN子层为高掺Mg层，可以增强电流的扩散，提高器件的电性能。
示例性地，所述第一AlGaN子层为AlxGa1-xN层，0<x<0.2；
所述第二AlGaN子层为AlyGa1-yN层，x<y，0.2<y<1。
例如，第一AlGaN子层为Al0.14Ga0.86N，第二AlGaN子层为Al0.4Ga0.6N。第二AlGaN子层Al组分较低，第一AlGaN子层Al组分较高，高Al组分AlGaN比低Al组分的AlGaN极化强度大，两者界面会产生净的负极化电荷，这些净的非平衡负电荷将诱导P型掺杂元素受主电离出空穴中和其电场，进一步限制电子溢流。
在本公开实施例中，复合型P型层中各个子层的生长温度可以不变也可以变化，生长压力可以不变也可以变化。
在一种可能的实现方式中，第一AlN子层的厚度范围为2-200nm；第一AlGaN子层的厚度范围为2-200nm，例如P型Al0.14Ga0.86N层，Mg掺杂浓度为7*1019cm-3；第一GaN子层的厚度范围为2-200nm，Mg掺杂浓度5*1020cm-3；第二AlGaN子层的厚度范围为2-200nm，例如P型Al0.4Ga0.6N，Mg的掺杂浓度为5*1020cm-3。
示例性地，所述第一AlN子层的厚度范围为2-20nm，所述第一AlGaN子层的厚度范围为5-100nm，所述第一GaN子层的厚度范围为100-200nm，所述第二AlGaN子层的厚度范围为5-100nm。
示例性地，所述第一AlN子层的厚度范围为5-15nm，所述第一AlGaN子层的厚度范围为5-50nm，所述第一GaN子层的厚度范围为100-150nm，所述第二AlGaN子层的厚度范围为5-50nm。
在一种示例中，所述第一AlGaN子层的厚度和所述第二AlGaN子层的厚度可以相同。如，所述第一AlN子层的厚度为10nm，所述第一AlGaN子层的厚度为50nm，所述第一GaN子层的厚度为120nm，所述第二AlGaN子层的厚度为50nm。
在其他示例中，所述第一AlGaN子层的厚度和所述第二AlGaN子层的厚度也可以不相同。
在本公开实施例中，所述第一AlN子层、所述第一AlGaN子层、所述第一GaN子层和所述第二AlGaN子层均为In掺杂层。其中，In掺杂量较小，少量In的掺入可以进一步活化Mg，提高空穴浓度。
在本公开实施例中，所述第一GaN子层生长时的载气为纯氮气。采用纯氮气生长子层GaN，可以打开被载气H2钝化的Mg-H键，活化Mg，提高空穴的注入效率，也提高量子效率。
在本公开一种可能的实现方式中，所述第一AlGaN子层和所述第二AlGaN子层在生长过程中，Al组分不变。
在本公开另一种可能的实现方式中，所述第一AlGaN子层和所述第二AlGaN子层在生长过程中，Al组分随生长时间变化。
在一种示例中，Al组分先梯度减小再梯度增大。
在其他示例中，Al组分可以线性增大、线性减小、先线性增大后线性减小、梯度增大或者梯度减小等，图3至图7即为其中的几种示例，这里不再赘述。
在本公开另一种可能的实现方式中，复合型P型层包括除了包括第一AlN子层、P型掺杂的第一AlGaN子层、P型掺杂的第一GaN子层和P型掺杂的第二AlGaN子层，还包括依次层叠在所述第二AlGaN子层的超晶格结构，所述超晶格结构包括第二AlN子层、P型掺杂的第三AlGaN子层、P型掺杂的第二GaN子层和P型掺杂的第四AlGaN子层。
其中，第一AlGaN子层和第二AlN子层相同，第一AlGaN子层和第三AlGaN子层相同，第一GaN子层和第二GaN子层相同，第二AlGaN子层和第四AlGaN子层相同。
上述各个子层的成分和制作方法可以参考没有超晶格的实现方式。
在该实现方式中，区别于没有超晶格的实现方式，各个子层的厚度更小，例如一个周期中4个子层的厚度分别为5nm、12nm、30nm、15nm。
其中，超晶格结构可以为2-5个周期，例如2个周期。
以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发光二极管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
在衬底上生长缓冲层；
在所述缓冲层上生长AlN过渡层；
在所述AlN过渡层上生长未掺杂的AlGaN层、第一半导体层、发光层和第二半导体层，所述第二半导体层包括依次层叠在所述发光层的第一AlN子层、P型掺杂的第一AlGaN子层、P型掺杂的第一GaN子层和P型掺杂的第二AlGaN子层，所述第二AlGaN子层中的Al组分低于所述第一AlGaN子层中的Al组分。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一AlN子层为非掺杂的AlN子层，或者，所述第一AlN子层为Mg掺杂的AlN子层，Mg的掺杂浓度为1*1018-2*1019cm-3；
所述第一AlGaN子层为Mg掺杂的AlGaN子层，Mg的掺杂浓度为1*1019-2*1020cm-3；
所述第一GaN子层为Mg掺杂的GaN子层，Mg的掺杂浓度为1*1019-5*1021cm-3；
所述第二AlGaN子层为Mg掺杂的AlGaN子层，Mg的掺杂浓度为1*1019-9*1020cm-3。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述第一AlGaN子层为AlxGa1-xN层，0<x<0.2；
所述第二AlGaN子层为AlyGa1-yN层，x<y，0.2<y<1。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述第一AlGaN子层和所述第二AlGaN子层在生长过程中，Al组分随生长时间变化。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，Al组分先梯度减小再梯度增大。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述第一AlN子层的厚度范围为2-200nm，所述第一AlGaN子层的厚度范围为2-200nm，所述第一GaN子层的厚度范围为2-200nm，所述第二AlGaN子层的厚度范围为2-200nm。
7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述第一AlN子层、所述第一AlGaN子层、所述第一GaN子层和所述第二AlGaN子层均为In掺杂层。
8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述第一GaN子层生长时的载气为纯氮气。
9.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述第二半导体层还包括依次层叠在所述第二AlGaN子层的超晶格结构，所述超晶格结构包括第二AlN子层、P型掺杂的第三AlGaN子层、P型掺杂的第二GaN子层和P型掺杂的第四AlGaN子层。
10.一种发光二极管，其特征在于，所述发光二极管采用如权利要求1至9任一项所述的方法制备。
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