CN117174792B - 高光效的led外延结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高光效的LED外延结构，涉及半导体光电器件领域。该LED外延结构包括衬底和依次设于所述衬底上的缓冲层、本征GaN层、N型GaN层、多量子阱层、电子阻挡层、P型GaN层和欧姆接触层，所述多量子阱层为周期性结构，其周期数为4~16，每个周期的多量子阱层均包括依次层叠的量子阱层和量子垒层；所述量子阱层为InGaN层；其中，至少一个量子阱层为三角阱结构，其In组分沿外延结构生长方向呈先递增再递减的变化。实施本发明，可提升LED外延结构的光效。
Description
技术领域
本发明涉及半导体光电器件领域，尤其涉及一种高光效的LED外延结构。
背景技术
多量子阱有源区是LED的核心结构，主流的多量子阱有源区是由InGaN势阱层与GaN势垒层交替生长组成的周期性结构。由于InGaN 势阱层具有较小的宽度和较窄的带隙，会与有源区内的GaN势垒层形成量子阱的能带结构，从而使注入有源区的电子和空穴被限制在一个近似二维的空间内，增大电子与空穴波函数的交叠，提高了它们的复合发光效率。然而，随着InGaN势阱层中In含量增加，高In组分的InGaN势阱层和GaN势垒层之间因晶格失配而产生较大的应力；大的失配应力会引起点缺陷甚至InGaN的相分离，造成多量子阱有源区的晶体质量下降，内量子效率降低；此外，对于InGaN/GaN量子阱LED来说，InGaN量子阱内的压电场高达MV/cm量级，巨大压电场会引起InGaN量子阱中的电子与空穴分离，导致电子和空穴的波函数交叠减少，辐射复合速率降低，载流子更倾向于被非辐射复合中心捕获，大大降低了LED的发光效率；并且，这种压电场还会造成InGaN/GaN量子阱垒能带弯曲，阻碍电子和空穴的注入，加重了电子与空穴在量子阱区的不均匀分布，降低InGaN量子阱发光效率。常规的做法是通过在N型外延层后插入一层InGaN/GaN超晶格层模拟有源区的生长模式来提前缓解量子阱垒中的应力与极化电场，然而，随着量子阱中In组分含量的增加，其缓解作用逐渐削弱，并且其会大幅延长外延程序时间，不能够覆盖多种电流密度下的应用；此外，也有部分研究人员采用InGaN量子阱与InAlGaN量子垒，通过极化匹配，降低极化电场，提高辐射复合效率，然而，由于InAlGaN的生长条件苛刻，很难获得高质量的InAlGaN层，其生长技术不够成熟，不利于产业化推进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种高光效的LED外延结构，其发光效率高。
为了解决上述问题，本发明公开了一种高光效的LED外延结构，包括衬底和依次设于所述衬底上的缓冲层、本征GaN层、N型GaN层、多量子阱层、电子阻挡层、P型GaN层和欧姆接触层，所述多量子阱层为周期性结构，其周期数为4~16，每个周期的多量子阱层均包括依次层叠的量子阱层和量子垒层；所述量子阱层为InGaN层；
其中，至少一个量子阱层为三角阱结构，其In组分沿外延结构生长方向呈先递增后递减的变化趋势。
作为上述技术方案的改进，所述量子阱层均为三角阱结构。
作为上述技术方案的改进，所述量子阱层中In组分占比为0.15~0.45，厚度为2.5nm~5nm。
作为上述技术方案的改进，所述量子阱层包括奇数阱层和偶数阱层，所述奇数阱层为位于第奇数个周期的量子阱层，所述偶数阱层为第偶数个周期的量子阱层；
所述奇数阱层为三角阱层结构，其厚度为2.5nm~3.5nm，其In组分占比为0.15~0.45；
所述偶数阱层的厚度为2.4nm~3.6nm，其In组分占比为0.25~0.35。
作为上述技术方案的改进，所述偶数阱层为阶梯阱结构，其包括至少3个子阱层，每个子阱层中In组分维持恒定；
沿外延结构生长方向，多个子阱层中In组分呈先递增后递减的变化趋势；
其中，所述子阱层的厚度0.5nm~1.2nm，且多个所述子阱层的厚度相同。
作为上述技术方案的改进，所述量子垒层为GaN层、Si掺GaN层、BGaN层中的一种或多种形成的叠层结构；
所述量子垒层的厚度为10nm~15nm。
作为上述技术方案的改进，所述量子垒层包括依次层叠的BGaN层和Si掺GaN层；
所述BGaN层的厚度为5nm~10nm，B组分占比为0.25~0.45；
所述Si掺GaN层的厚度为5nm~10nm，Si掺杂浓度为3.5×1017cm-3~7×1017cm-3。
作为上述技术方案的改进，所述量子垒层为Si掺GaN层，其厚度为10nm~15nm，Si掺杂浓度为2.5×1017cm-3~8×1017cm-3。
作为上述技术方案的改进，所述量子垒层包括奇数垒层和偶数垒层，所述奇数垒层为第奇数个周期的量子垒层，所述偶数垒层为第偶数个周期的量子垒层；
所述奇数垒层为包括依次层叠的BGaN层和第一Si掺GaN层；
所述BGaN层的厚度为5nm~10nm，B组分占比为0.25~0.45；
所述第一Si掺GaN层的厚度为5nm~10nm，Si掺杂浓度为3.5×1017cm-3~7×1017cm-3；
所述偶数垒层为第二Si掺GaN层，其厚度为10nm~15nm，Si掺杂浓度为2.5×1017cm-3~5×1017cm-3；
所述偶数垒层的厚度小于所述奇数垒层的厚度。
作为上述技术方案的改进，每个周期的多量子阱层均包括依次层叠的量子阱层、阱后帽层和量子垒层；
所述阱后帽层为低温GaN层，其厚度为2nm~3.5nm，生长温度为700~760℃。
实施本发明，具有如下有益效果：
1. 本发明的高光效的LED外延结构中，在多量子阱层中引入了至少一个呈三角阱结构的量子阱层，即其In组分沿外延结构生长方向呈先递增后递减的变化趋势。通过这种三角阱结构，可改善量子阱有源区内的极化电场，减小量子阱能带的倾斜度，增加电子与空穴的空间重叠度，提高发光效率。
2. 本发明的高光效的LED外延结构中，引入了高势垒的BGaN层和Si掺GaN层作为量子垒层，其可提升对量子阱层内电子的阻挡，提高量子阱内电子的储存能力，有效提升量子阱内空穴和电子的复合浓度，进一步提升发光效率。同时降低工作电压。
3. 本发明的高光效的LED外延结构中，以三角阱结构的量子阱层作为奇数阱层，以阶梯阱结构的量子阱层作为偶数阱层，这种并行的结构可进一步改善量子阱有源区内的极化电场，减小量子阱能带的倾斜度，增加电子与空穴的空间重叠度，提升发光效率。
4. 本发明的高光效的LED外延结构中，以BGaN层和第一Si掺GaN层的叠层结构作为奇数垒层，以第二Si掺GaN层作为偶数垒层，这种量子垒层可实现对量子阱层内的电子的分级阻挡，提高量子阱层内电子、空穴的复合浓度。同时较薄的第二Si掺GaN层能够提高空穴的注入浓度，从而综合提高电子与空穴复合概率，提高发光效率，降低工作电压。
附图说明
图1是本发明一实施例中高光效的LED外延结构的结构示意图；
图2是本发明一实施例中多量子阱层的结构示意图；
图3是本发明另一实施例中多量子阱层的结构示意图；
图4是本发明一实施例中偶数阱层的结构示意图；
图5是本发明一实施例中量子垒层的结构示意图；
图6是本发明又一实施例中多量子阱层的结构示意图；
图7是本发明一实施例中奇数垒层的结构示意图；
图8是本发明又一实施例中多量子阱层的结构示意图；
图9是本发明实施例1中多量子阱层的模拟能带结构示意图；
图10是本发明实施例2中多量子阱层的模拟能带结构示意图；
图11是本发明实施例3中多量子阱层的模拟能带结构示意图；
图12是本发明对比例1中多量子阱层的模拟能带结构示意图；
图13是三角阱结构通电情况下量子阱波函数重叠模拟示意图；
图14是阶梯阱结构通电情况下量子阱波函数重叠模拟示意图；
图15是In组分恒定的量子阱层在通电情况下量子阱波函数重叠模拟示意图。
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2，本发明公开了一种高光效的LED外延结构，其包括衬底1和依次设于衬底1上的缓冲层2、本征GaN层3、N型GaN层4、多量子阱层5、电子阻挡层6、P型GaN层7和欧姆接触层8。其中，多量子阱层5为周期性结构，其周期数为4~16，每个周期的多量子阱层5均包括依次层叠的量子阱层51和量子垒层52。具体的，量子阱层51的材质为InGaN，其In组分占比为0.1~0.5；量子垒层52的材质为GaN、Si掺GaN和/或BGaN。本发明的LED外延结构适用于高In组分的外延结构。
其中，在本发明的一个实施例之中，在多个量子阱层51中，有至少一个为三角阱结构，即其In组分沿外延结构生长方向呈先递增后递减的变化趋势。这种三角阱结构可有效提升量子阱波函数重叠程度，提升发光效率。具体的，在该三角阱结构中，量子阱层51起点处的In组分与终点处的In组分相同或不同，优选的为相同。在该三角阱结构中，递增阶段的递增速率与递减阶段的递减速率相同或不同，优选的为相同。通过控制起点、终点处的In组分相同，且递增、递减的速率相同，可得到类似等腰三角形的三角阱结构，进一步提升量子阱波函数的重叠程度，提升发光效率。具体的，在该三角阱结构中，In组分的平均占比（即整层中，In组分的平均含量）为0.15~0.5，示例性的为0.18、0.22、0.26、0.34、0.42或0.47，但不限于此。优选的为0.15~0.45，更优选的为0.2~0.35。该三角阱结构的量子阱层51的厚度为2nm~5nm，示例性的为2.3nm、2.7nm、3.2nm、4nm或4.5nm，但不限于此；优选的为2.5nm~5nm。
具体的，三角阱结构可通过控制量子阱层51的生长温度实现，具体的，在生长过程中，生长温度先递减变化，然后再递增变化，即可得到In组分先递增，后递减的三角阱结构。具体的，三角阱结构的生长温度为700℃~780℃，生长压力为100torr~200torr。
具体的，在该实施例中，其他量子阱层51可为In组分呈恒定的InGaN层，其In组分占比为0.15~0.5，厚度为2nm~5nm。
其中，在本发明的另一个实施例之中，所有的量子阱层51均为三角阱结构。具体的，在该实施例中，量子阱层51的厚度为2nm~5nm，其In组分平均占比为0.15~0.5。
其中，参考图3，在本发明的又一个实施例之中，量子阱层51包括奇数阱层51a和偶数阱层51b。奇数阱层51a为位于奇数周期的量子阱层，如位于第1、3、5、7……周期的量子阱层。偶数阱层51b为位于偶数周期的量子阱层，如位于第2、4、6、8……周期的量子阱层。其中，奇数阱层51a为三角阱结构，偶数阱层51b为常规的In组分恒定的InGaN层。具体的，在该实施例之中，奇数阱层51a的厚度为2nm~5nm，其In组分平均占比为0.15~0.5，偶数阱层51b的厚度为2nm~5nm，In组分占比为0.15~0.5。
其中，参考图3和图4，在本发明的又一个实施例之中，量子阱层51包括奇数阱层51a和偶数阱层51b。奇数阱层51a为位于奇数周期的量子阱层，如位于第1、3、5、7……周期的量子阱层。偶数阱层51b为位于偶数周期的量子阱层，如位于第2、4、6、8……周期的量子阱层。其中，奇数阱层51a为三角阱结构，其厚度为2nm~5nm，其In组分平均占比为0.15~0.5。
具体的，在该实施例中，偶数阱层51b为阶梯阱结构，其包括多个（≥3个）子阱层511，每个子阱层511中In组分维持恒定，但沿外延结构的生长方向，各子阱层511中In组分呈先递增后递减的变化趋势。具体的，在该偶数阱层51b中，多个子阱层511中，In组分占比各不相同，或部分相同；以3个子阱层511组成的偶数阱层51b为例，第一个子阱层511和第三个子阱层511的In组分可相同或不同。优选的，多个子阱层511中In组分占比各不相同。具体的，各子阱层511中，In组分占比为0.2~0.4，示例性的为0.22、0.25、0.28、0.31、0.34或0.37，但不限于此。优选的为0.25~0.35。偶数阱层51b中In组分的平均占比为0.2~0.4。各子阱层511的厚度相同，均为0.5nm~1.5nm，示例性的为0.8nm、1.1nm或1.4nm，但不限于此。优选的为0.5nm~1.2nm。偶数阱层51b整体的厚度为2nm~4nm，示例性的为2.4nm、2.8nm、3.2nm、3.6nm或3.8nm，但不限于此。优选的，偶数阱层51b的厚度为2.4nm~3.6nm。
具体的，阶梯阱结构可通过控制量子阱层的生长温度实现，具体的，在生长过程中，可依次调节生长温度在预设温度恒定预设时间，以生长不同恒定In组分占比的各子阱层511。具体的，阶梯阱结构的生长温度为710℃~760℃，生长压力为100torr~200torr。
其中，参考图2或图3，在本发明的一个实施例之中，量子垒层52为GaN层或Si掺GaN层，其厚度为8nm~15nm，示例性的为8.5nm、9.8nm、11.3nm、12.4nm、13.5nm、14.6nm，但不限于此。优选的为10nm~15nm。Si掺GaN层中Si掺杂浓度为2×1017cm-3~1×1018cm-3，示例性的为2.3×1017cm-3、2.8×1017cm-3、3.6×1017cm-3、4.2×1017cm-3、6.3×1017cm-3、7×1017cm-3、8×1017cm-3或9.5×1017cm-3，但不限于此。优选的为2.5×1017cm-3~8×1017cm-3。其中，GaN层的生长温度为800℃~950℃，生长压力为100torr~200torr；Si掺GaN层的生长温度为870℃~920℃，生长压力为100torr~200torr。
其中，参考图2、图3和图5，在本发明的另一个实施例之中，量子垒层52为包括依次层叠的BGaN层521和Si掺GaN层522。其中，BGaN层521的厚度为5nm~10nm，示例性的为5.6nm、6.2nm、6.8nm、7.4nm、8nm、9nm或9.8nm，但不限于此。BGaN层521中B组分占比为0.25~0.45，示例性的为0.28、0.3、0.32、0.35、0.38、0.42或0.44，但不限于此。其中，Si掺GaN层522的厚度为5nm~10nm，示例性的为5.6nm、6.2nm、6.8nm、7.4nm、8nm、9nm或9.8nm，但不限于此。Si掺杂浓度为3.5×1017cm-3~7×1017cm-3，示例性的为3.8×1017cm-3、4.2×1017cm-3、5.1×1017cm-3、5.8×1017cm-3或6.4×1017cm-3，但不限于此。其中，BGaN层的生长温度为850℃~920℃，生长压力为100torr~200torr；Si掺GaN层的生长温度为870℃~920℃，生长压力为100torr~200torr。
其中，参考图6和图7，在本发明的又一个实施例之中，量子垒层52包括奇数垒层52a和偶数垒层52b。奇数垒层52a为位于奇数周期的量子垒层，如位于第1、3、5、7……周期的量子垒层。偶数垒层52b为位于偶数周期的量子垒层，如位于第2、4、6、8……周期的量子垒层。其中，奇数垒层52a包括依次层叠的第一BGaN层521a和第一Si掺GaN层522a。其中，第一BGaN层521a的厚度为5nm~10nm，示例性的为5.6nm、6.2nm、6.8nm、7.4nm、8nm、9nm或9.8nm，但不限于此。第一BGaN层521a中B组分占比为0.25~0.45，示例性的为0.28、0.3、0.32、0.35、0.38、0.42或0.44，但不限于此。其中，第一Si掺GaN层522a的厚度为5nm~10nm，示例性的为5.6nm、6.2nm、6.8nm、7.4nm、8nm、9nm或9.8nm，但不限于此。第一Si掺GaN层522a中Si掺杂浓度为3.5×1017cm-3~7×1017cm-3，示例性的为3.8×1017cm-3、4.2×1017cm-3、5.1×1017cm-3、5.8×1017cm-3或6.4×1017cm-3，但不限于此。
其中，偶数垒层52b为GaN层或Si掺GaN层，其厚度为8nm~15nm。Si掺GaN层中Si掺杂浓度为2×1017cm-3~1×1018cm-3。
优选的，在一个实施例中，偶数垒层52b为第二Si掺GaN层，其厚度为10nm~15nm，Si掺杂浓度为2.5×1017cm-3~5×1017cm-3；且在该实施例中，偶数垒层52b的厚度小于奇数垒层52a的厚度。
其中，参考图8，在本发明的一个实施例之中，每个周期多量子阱层5均包括量子阱层51、阱后帽层53和量子垒层52，其中，阱后帽层53为低温GaN层，其厚度为2nm~3.5nm，生长温度700~760℃。
其中，衬底1可为蓝宝石衬底、硅衬底或SiC衬底，但不限于此。优选的为硅衬底。
其中，缓冲层2为AlN层或GaN层，其厚度为10nm~200nm。缓冲层可通过PVD或MOCVD制得。优选的，在本发明的一个实施例之中，通过MOCVD制备GaN层，作为缓冲层，其生长温度为500℃~600℃，生长压力为100torr~300torr。
其中，本征GaN层3的厚度为1μm~4μm，其可通过MOCVD制得，但不限于此。当采用MOCVD制备时，其生长温度为1000℃~1100℃，生长压力为200torr~400torr。
其中，N型GaN层4的掺杂元素为Si，但不限于此。N型GaN层4的掺杂浓度为4×1018cm-3~1.2×1019cm-3。N型GaN层4的厚度为1μm~3μm。N型GaN层4可通过MOCVD制得，但不限于此。当采用MOCVD制备时，其生长温度为1100℃~1200℃，生长压力为100torr~200torr。
其中，电子阻挡层6为AlGaN层，但不限于此。电子阻挡层6的厚度为20nm~100nm，Al组分的占比为0.45~0.65。电子阻挡层6可通过MOCVD制得，但不限于此。当采用MOCVD制备时，其生长温度为930℃~1000℃，生长压力为100torr~200torr。
其中，P型GaN层7的掺杂元素为Mg，但不限于此。P型GaN层7中Mg的掺杂浓度为5.5×1018cm-3~5×1019cm-3。P型GaN层7的厚度为50nm~200nm。P型GaN层7可通过MOCVD制得，但不限于此。当采用MOCVD制备时，其生长温度为950℃~1000℃，生长压力为200torr~400torr。
其中，欧姆接触层8为P型InGaN层，P型掺杂元素为Mg，但不限于此。Mg的掺杂浓度为1.5×1019cm-3~5.5×1019cm-3，In组分占比为0.02~0.2，欧姆接触层8的厚度为5nm~30nm。欧姆接触层8可通过MOCVD制得，但不限于此。当采用MOCVD制备时，其生长温度为800℃~900℃，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
本实施例提供一种高光效的LED外延结构，其包括衬底1和依次层叠与衬底1上的缓冲层2、本征GaN层3、N型GaN层4、多量子阱层5、电子阻挡层6、P型GaN层7和欧姆接触层8。其通过MOCVD制成。
其中，缓冲层2为GaN层，其厚度为38nm，其生长温度为550℃，生长压力为200torr。本征GaN层3的厚度为3.2μm，其生长温度为1080℃，生长压力为350torr。N型GaN层4的厚度为1.8μm，Si掺杂浓度为5.2×1018cm-3。
其中，多量子阱层5为周期性结构，其周期数为10，每个周期的多量子阱层5均包括依次层叠的量子阱层51、阱后帽层53和量子垒层52。量子阱层51包括奇数阱层51a和偶数阱层51b。奇数阱层51a为三角阱结构，其制备方法为：维持MOCVD中腔体压力为100torr~150torr，在2min内从750℃渐变降低至700℃，然后在2min内渐变提升至750℃；该奇数阱层51a的厚度为3.2nm，In组分平均含量为0.29。偶数阱层51b为阶梯阱结构，其包括3个子阱层511，其制备方法为：维持MOCVD反应腔的压力为100torr~150torr，分别在740℃、720℃、730℃下生长80s，即得。该偶数阱层51b中，每个子阱层511的厚度均为1nm，偶数阱层51b的平均In组分含量为0.28。
阱后帽层53为低温GaN层，其厚度为2.8nm，其生长温度为720℃，生长压力为100torr~150torr。
其中，量子垒层52包括奇数垒层52a和偶数垒层52b。奇数垒层52a包括依次层叠的第一BGaN层521a和第一Si掺GaN层522a。其中，第一BGaN层521a的厚度为6.3nm，B组分占比为0.32。第一Si掺GaN层522a的厚度为6.2nm，Si掺杂浓度为5.7×1017cm-3。奇数垒层52a的生长温度为880℃，生长压力为100torr~150torr。其中，偶数垒层52b为第二Si掺GaN层，其厚度为10nm。第二Si掺GaN层中Si掺杂浓度为2.6×1017cm-3。偶数垒层52b的生长温度为860℃，生长压力为100torr~150torr。
其中，电子阻挡层6为AlGaN层，其厚度为55nm，Al组分占比为0.63，其生长温度为950℃，生长压力为120torr。
其中，P型GaN层7的厚度为80nm，Mg掺杂浓度为8.8×1018cm-3，其生长温度为980℃，生长压力为300torr。
其中，欧姆接触层8为P型InGaN层，其厚度为7.5nm，In组分占比为0.06，Mg掺杂浓度为2.5×1019cm-3，其生长温度为840℃，生长压力为220torr。
实施例2
本实施例提供一种高光效的LED外延结构，其与实施例1的区别在于：所有的量子阱层51均为三角阱结构，其厚度为3.2nm，In组分平均含量为0.29。其制备方法与实施例1中奇数阱层51a的制备方法相同。
所有的量子垒层52均为BGaN层521和Si掺GaN层522依次层叠形成的叠层结构。其中，BGaN层521的厚度为6.3nm，B组分占比为0.32。Si掺GaN层522的厚度为6.2nm，Si掺杂浓度为5.7×1017cm-3。量子垒层52的生长温度为880℃，生长压力为100torr~150torr。
其余均与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供一种高光效的LED外延结构，其与实施例1的区别在于：偶数阱层51b为恒定In组分的InGaN层，其In组分占比为0.28，厚度为3nm，其生长温度为730℃，生长压力为100torr~150torr。
其余均与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供一种LED外延结构，其与实施例1的区别在于：
量子阱层51为恒定In组分的InGaN层，其厚度为2.9nm，In组分占比为0.29，其生长温度为725℃，生长压力为100torr~150torr。
阱后帽层53的厚度为1.3nm。
量子垒层52为Si掺GaN层，其厚度为12.5nm，Si掺杂浓度为4.5×1017cm-3，其生长温度为880℃，生长压力为100torr~150torr。
其余均与实施例1相同。
将实施例1~实施例3，对比例1所得的LED外延结构制成3mil×5mil的芯片，在3mA电流下测试光输出效率和工作电压。结果如下表所示：
由表中可以看出，当将传统的LED外延结构（对比例1）中的多量子阱层替换为本发明的多量子阱层时，光效提升，且工作电压下降。
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 (9)
1.一种高光效的LED外延结构，包括衬底和依次设于所述衬底上的缓冲层、本征GaN层、N型GaN层、多量子阱层、电子阻挡层、P型GaN层和欧姆接触层，其特征在于，所述多量子阱层为周期性结构，其周期数为4~16，每个周期的多量子阱层均包括依次层叠的量子阱层和量子垒层；
所述量子阱层包括奇数阱层和偶数阱层，所述奇数阱层为位于第奇数个周期的量子阱层，所述偶数阱层为第偶数个周期的量子阱层；
所述奇数阱层为三角阱层结构，其In组分沿外延结构生长方向呈先递增后递减的变化趋势；
所述偶数阱层为阶梯阱结构，其包括至少3个子阱层，沿外延结构生长方向，多个子阱层中In组分呈先递增后递减的变化趋势，每个子阱层中In组分维持恒定；
所述量子垒层为GaN层、Si掺GaN层、BGaN层中的一种或多种形成的叠层结构。
2.如权利要求1所述的高光效的LED外延结构，其特征在于，所述奇数阱层的厚度为2.5nm~3.5nm，其In组分占比为0.15~0.45。
3.如权利要求1所述的高光效的LED外延结构，其特征在于，所述偶数阱层的厚度为2.4nm~3.6nm，其In组分占比为0.25~0.35。
4.如权利要求1所述的高光效的LED外延结构，其特征在于，所述子阱层的厚度0.5nm~1.2nm，且多个所述子阱层的厚度相同。
5.如权利要求1~4任一项所述的高光效的LED外延结构，其特征在于，所述量子垒层的厚度为10nm~15nm。
6.如权利要求1~4任一项所述的高光效的LED外延结构，其特征在于，所述量子垒层包括依次层叠的BGaN层和Si掺GaN层；
所述BGaN层的厚度为5nm~10nm，B组分占比为0.25~0.45；
所述Si掺GaN层的厚度为5nm~10nm，Si掺杂浓度为3.5×1017cm-3~7×1017cm-3。
7.如权利要求1~4任一项所述的高光效的LED外延结构，其特征在于，所述量子垒层为Si掺GaN层，其厚度为10nm~15nm，Si掺杂浓度为2.5×1017cm-3~8×1017cm-3。
8.如权利要求1~4任一项所述的高光效的LED外延结构，其特征在于，所述量子垒层包括奇数垒层和偶数垒层，所述奇数垒层为第奇数个周期的量子垒层，所述偶数垒层为第偶数个周期的量子垒层；
所述奇数垒层为包括依次层叠的BGaN层和第一Si掺GaN层；
所述BGaN层的厚度为5nm~10nm，B组分占比为0.25~0.45；
所述第一Si掺GaN层的厚度为5nm~10nm，Si掺杂浓度为3.5×1017cm-3~7×1017cm-3；
所述偶数垒层为第二Si掺GaN层，其厚度为10nm~15nm，Si掺杂浓度为2.5×1017cm-3~5×1017cm-3；
所述偶数垒层的厚度小于所述奇数垒层的厚度。
9.如权利要求1所述的高光效的LED外延结构，其特征在于，每个周期的多量子阱层均包括依次层叠的量子阱层、阱后帽层和量子垒层；
所述阱后帽层为低温GaN层，其厚度为2nm~3.5nm，生长温度为700~760℃。
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