CN117691017B - 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
本发明公开了一种发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管，涉及半导体光电器件领域。其中，发光二极管外延片包括硅衬底，依次层叠于所述硅衬底上的缓冲层、本征AlGaN层、N型AlGaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P型AlGaN层；所述缓冲层包括依次层叠于所述硅衬底上的第一AlN层、阻断反射层和过渡层；所述阻断反射层为周期性结构，每个周期均包括依次层叠的第二AlN层、AlxGa1‑xN层和ByGa1‑yN层，x的取值范围为0.6~0.9，y的取值范围为0.1~0.5；所述过渡层为AlzB1‑zP层；其中，z的取值范围为0~0.3。实施本发明，可提升发光二极管的发光效率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体光电器件领域，尤其涉及一种发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管。
背景技术
硅（Si）是半导体材料中制备技术最成熟、应用最广泛的材料，容易获得质量高、成本低、尺寸大（4~12英寸）的硅衬底，因此被认为是发展“低成本、大功率”LED的最有潜力的衬底之一。尽管硅衬底上GaN材料的外延技术已取得一定的发展，但目前仍存在以下问题，制约着硅衬底LED性能的进一步突破。硅衬底与外延层薄膜之间的存在较大晶格失配及热失配，会在外延层中引入大量的位错、缺陷和应力，造成外延片表面的粗化以及裂纹等现象。此外，底层缺陷向上延伸进入多量子阱有源区，会形成非辐射复合中心，造成发光二极管光效的降低和工作电压上升。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种发光二极管外延片，其可提升基于其的发光二极管的发光效率，降低其工作电压。
本发明还要解决的技术问题在于，提供一种发光二极管外延片的制备方法。
本发明还要解决的技术问题在于，提供一种发光二极管，其发光效率高，工作电压低。
为了解决上述问题，本发明公开了一种发光二极管外延片，包括硅衬底，依次层叠于所述硅衬底上的缓冲层、本征AlGaN层、N型AlGaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P型AlGaN层；所述缓冲层包括依次层叠于所述硅衬底上的第一AlN层、阻断反射层和过渡层；
所述阻断反射层为周期性结构，每个周期均包括依次层叠的第二AlN层、AlxGa1-xN层和ByGa1-yN层，x的取值范围为0.6~0.9，y的取值范围为0.1~0.5；
所述过渡层为AlzB1-zP层；其中，z的取值范围为0~0.3。
作为上述技术方案的改进，所述第一AlN层的厚度为20nm~50nm；和/或
所述阻断反射层的周期数为3~10，所述第二AlN层的厚度为2nm~8nm，所述AlxGa1- xN层的厚度为2nm~8nm，所述ByGa1-yN层的厚度为2nm~8nm；和/或
所述过渡层的厚度为20nm~40nm；和/或
x的取值范围为0.7~0.85；和/或
y的取值范围0.3~0.5；和/或
z的取值范围0.05~0.2。
作为上述技术方案的改进，沿外延片生长方向，所述过渡层中Al组分呈递减变化。
作为上述技术方案的改进，所述AlxGa1-xN层生长完成后，在N2气氛中处理2s~30s，处理温度为1300℃~1400℃。
作为上述技术方案的改进，所述缓冲层还包括层叠于所述过渡层上的AlαGa1-αN层，其厚度为40nm~80nm，α的取值范围为0~0.5；和/或
所述缓冲层的厚度为80nm~200nm。
作为上述技术方案的改进，还包括电流扩展层，其设于所述N型AlGaN层和所述多量子阱层之间；
所述电流扩展层为Si掺AlGaN层，其厚度为150nm~350nm，掺杂浓度为3×1017cm-3~3×1018cm-3。
相应的，本发明还公开了一种发光二极管外延片的制备方法，用于制备上述的发光二极管外延片，其包括：
提供硅衬底，在所述硅衬底上依次生长缓冲层、本征AlGaN层、N型AlGaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P型AlGaN层；
其中，所述缓冲层包括依次层叠于所述硅衬底上的第一AlN层、阻断反射层和过渡层；
所述阻断反射层为周期性结构，每个周期均包括依次层叠的第二AlN层、AlxGa1-xN层和ByGa1-yN层，x的取值范围为0.6~0.9，y的取值范围为0.1~0.5；
所述过渡层为AlzB1-zP层；其中，z的取值范围为0~0.3。
作为上述技术方案的改进，所述第一AlN层的制备方法为：在所述硅衬底上溅射金属Al层，然后在N2和O2气氛中溅射第一AlN层，其中，N2和O2的体积比为99:1~98:2，溅射温度为500℃~650℃；和/或
所述第二AlN层通过MOCVD生长，其生长温度为800℃~870℃；和/或
所述AlxGa1-xN层通过MOCVD生长，其生长温度为1100℃~1300℃；和/或
所述ByGa1-yN层通过MOCVD生长，其生长温度为1150℃~1200℃；和/或
所述过渡层通过MOCVD生长，其生长温度为800℃~1000℃。
作为上述技术方案的改进，还包括AlαGa1-αN层和电流扩展层；
所述AlαGa1-αN层通过MOCVD生长，其生长温度为900℃~1000℃；和/或
所述电流扩展层通过MOCVD生长，其生长温度为1000℃~1200℃。
相应的，本发明还公开了一种发光二极管，其包括上述的发光二极管外延片。
实施本发明，具有如下有益效果：
1. 本发明的发光二极管外延片中，缓冲层包括依次层叠于硅衬底上的第一AlN层、阻断反射层和过渡层；其中，第一AlN层可较好地隔绝硅衬底与后续生长的本征AlGaN层等外延层结构，阻挡、填充部分底层缺陷。阻断反射层为周期性结构，每个周期均包括依次层叠的第二AlN层、AlxGa1-xN层和ByGa1-yN层，基于该阻断反射层，不仅能很好的阻挡缺陷，将其捕捉湮灭，而且维持了较高的表面平整度，优化了后期生长各层的晶体质量。此外，通过该周期性生长的层还可将多量子阱层所发出的光反射，提升光提取效率，提升发光效率。过渡层可进一步弱化硅衬底以及前序第一AlN层和阻断反射层与后续本征AlGaN层等层的晶格失配。因此，基于本发明的缓冲层，不仅降低了硅衬底与外延层的晶格失配，而且阻挡、填充了部分来自底层的缺陷，提升了光提取效率，降低了位错密度，提升了多量子阱层中的辐射复合，提升了发光效率，降低了工作电压，提升了抗静电能力。
2. 本发明的发光二极管外延片中，缓冲层还包括了层叠于所述过渡层上的AlαGa1-αN层，其可进一步修复过渡层引入的缺陷，且为后续生长的本征AlGaN层提供晶种，进一步提升发光效率。
3. 本发明的发光二极管外延片中，在AlxGa1-xN层生长完成后，将其在N2气氛中高温处理，通过这种处理工艺，可在该层中引入间隙，有利于对缺陷的捕捉以及湮灭，进一步减少位错向后续层的延伸，提升发光效率。
4. 本发明的发光二极管外延片的制备方法中，在制备第一AlN层时，先在硅衬底上溅射金属Al层，然后再溅射第一AlN层，这有效隔绝硅衬底与AlGaN外延层的接触，阻止“Ga回熔”现象。
附图说明
图1是本发明一实施例中发光二极管外延片的结构示意图；
图2是本发明一实施例中缓冲层的结构示意图；
图3是本发明一实施例中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，下面对本发明作进一步详细描述。
参考图1和图2，本发明公开了一种发光二极管外延片，其包括硅衬底100、依次层叠于硅衬底100上的缓冲层200、本征AlGaN层300、N型AlGaN层400、多量子阱层500、电子阻挡层600和P型AlGaN层700。其中，缓冲层200包括依次层叠于硅衬底100上的第一AlN层210、阻断反射层220和过渡层230。阻断反射层220为周期性结构，每个周期都包括依次层叠的第二AlN层221、AlxGa1-xN层222和ByGa1-yN层223。过渡层230为AlzB1-zP层。基于本发明的缓冲层200，可弱化失配程度，降低位错密度，阻挡填充缺陷，提升多量子阱层的辐射复合，提升发光效率，同时提升抗静电能力。
其中，第一AlN层210的厚度为15nm~80nm，示例性的为18nm、24nm、30nm、36nm、42nm、50nm、58nm、64nm、71nm或78nm，但不限于此。优选的，第一AlN层210的厚度为20nm~50nm，更优选的为30nm~45nm。
其中，阻断反射层220的周期数为3~12，示例性的为4、6、8、10或11，优选的为3~10，更优选的为3~5。
其中，第二AlN层221的厚度为2nm~10nm，示例性的为2.3nm、2.9nm、3.4nm、3.8nm、4nm、5nm、6.5nm、7.7nm、8.3nm或9.5nm，但不限于此。优选的，第二AlN层221的厚度为2nm~8nm，更优选的为2nm~5nm。
其中，AlxGa1-xN层222的厚度为2nm~9nm，示例性的为3nm、5nm、7nm或8nm，但不限于此。优选的AlxGa1-xN层222的厚度为2nm~8nm，更优选的为4nm~7nm。
AlxGa1-xN层222中Al组分的占比（即x）≥0.6，以使其带隙宽度较大，且晶格常数较小。优选的，AlxGa1-xN层222中Al组分占比为0.6~0.9，示例性的为0.64、0.68、0.72、0.76、0.82或0.88，但不限于此。优选的为0.7~0.9，更优选的为0.7~0.85。
其中，ByGa1-yN层223的厚度为2nm~10nm，示例性的为3nm、4nm、5nm、6nm、7nm或8.5nm，但不限于此。优选的ByGa1-yN层223的厚度为2nm~8nm，更优选的为2nm~5nm。
ByGa1-yN层223中B组分的占比（即y）≤0.5，优选的为0.1~0.5，示例性的为0.14、0.17、0.22、0.28、0.34、0.42或0.48，但不限于此。更优选的，ByGa1-yN层223中B组分占比为0.3~0.5。
优选的，在一个实施例之中，x≥1.8y，以使AlxGa1-xN层222的晶格常数小于ByGa1-yN层223的晶格常数，进而使阻断反射层220积累压应力，补偿硅衬底冷却过程带来的张应力，提升发光效率。优选的，x=（2~3）y。
其中，过渡层230为AlzB1-zP层；其厚度为15nm~50nm，示例性的为18nm、22nm、25nm、28nm、36nm、42nm或48nm，但不限于此。优选的为20nm~40nm，更优选的为30nm~40nm。
过渡层230中Al组分的占比（即z）为0~0.3，示例性的为0、0.05、0.1、0.12、0.16、0.22、0.24或0.27，但不限于此。优选的为0.05~0.2。需要说明的是，过渡层中Al组分的占比是指Al原子与Al原子、B原子总数的比例。
优选的，在一个实施例之中，沿外延片生长方向，过渡层230中Al组分呈递减变化。基于上述的变化，一者可降低缓冲层200与AlGaN外延层的晶格失配，二者，积累较多的压应力，以补偿后续降温带来的张应力，进一步提升发光效率。
优选的，在一个实施例之中，AlxGa1-xN层222生长完成后，在N2气氛中处理2s~30s，处理温度为1300℃~1400℃。通过高温处理，可形成空位间隙，有利于对缺陷的捕捉和湮灭，进一步减少位错向后续层的延伸，提升发光效率。
优选的，在一个实施例之中，缓冲层200还包括层叠于过渡层230上的AlαGa1-αN层240，其可进一步修复过渡层230引入的缺陷，且为后续生长的本征AlGaN层300提供晶种，进一步提升发光效率。
具体的，AlαGa1-αN层240的厚度为40nm~80nm，示例性的为47nm、54nm、62nm、70nm或73nm，优选的为40nm~60nm。
AlαGa1-αN层240中Al组分的占比（α）为0~0.5，示例性的为0.1、0.2、0.3或0.4，但不限于此。优选的为0.2~0.5。
优选的，在本发明的一个实施例之中，控制缓冲层的总厚度为80nm~200nm，若其过薄，则缓冲作用较差；若其过厚，则在一些情况下难以有效剥离，不便于后期LED芯片的制程，尤其是垂直型LED和倒装型LED。
其中，本征AlGaN层300的厚度为1.5μm~3μm，其Al组分占比为0.4~0.8。
其中，N型AlGaN层400的掺杂元素为Si，但不限于此。N型AlGaN层400中Si的掺杂浓度为2.5×1018cm-3~5×1019cm-3，其厚度为0.5μm~3μm，其Al组分占比为0.5~0.65。
其中，多量子阱层500为周期性结构，周期数为5~10。每个周期均包括依次层叠的InGaN量子阱层和AlGaN量子垒层，InGaN量子阱层中In组分占比为0.05~0.15，其厚度为2nm~5nm。AlGaN量子垒层中Al组分占比为0.2~0.4，厚度为8nm~20nm，但不限于此。
其中，电子阻挡层600为AlGaN层，其厚度为20nm~110nm，Al组分占比为0.5~0.7。
其中，P型AlGaN层700的掺杂元素为Mg，但不限于此。P型AlGaN层700中Mg的掺杂浓度为6×1018cm-3~5×1020cm-3，其厚度为50nm~200nm。
优选的，在本发明的一个实施例之中，还包括电流扩展层800，其设于所述N型AlGaN层400和多量子阱层500之间；电流扩展层为Si掺AlGaN层，其厚度为150nm~350nm，掺杂浓度为3×1017cm-3~3×1018cm-3。
相应的，参考图3，本发明还提供了一种发光二极管外延片的制备方法，用于制备上述的发光二极管外延片，其具体包括以下步骤：
S1：提供硅衬底；
S2：在硅衬底上依次生长缓冲层、本征AlGaN层、N型AlGaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P型AlGaN层；
优选的，在本发明的一些实施方式中，步骤S2包括：
S21：在硅衬底上生长缓冲层；
优选的，步骤S21包括：
S211：在硅衬底上生长第一AlN层；
其中，可通过PVD、MOCVD、MBE、VPE等方法生长第一AlN层，但不限于此。优选的，在一个实施例之中，通过PVD生长第一AlN层。
更优选的，第一AlN层的制备方法为：在硅衬底上溅射金属Al层，然后在N2和O2气氛中溅射第一AlN层，其中，N2和O2的体积比为99:1~98:2，溅射温度为500℃~650℃。基于该制备方法，可避免形成Ga回熔。
S212：在第一AlN层上生长阻断反射层；
具体的，在一个实施例之中，通过MOCVD周期性生长第二AlN层、AlxGa1-xN层和ByGa1-yN层，直至得到阻断反射层。
其中，第二AlN层的生长温度为800℃~870℃；AlxGa1-xN层的生长温度为1100℃~1300℃，ByGa1-yN层的生长温度为1150℃~1200℃。
优选的，在一个实施例之中，在AlxGa1-xN层生长完成后，在N2气氛中处理2s~30s，处理温度为1300℃~1400℃。
S213：在阻断反射层上生长过渡层；
其中，在一个实施例中，可通过MOCVD生长AlzB1-zP层，作为过渡层。过渡层的生长温度为800℃~1000℃。
优选的，在一个实施例中，步骤S21还包括以下步骤：
S214：在过渡层上生长AlαGa1-αN层，得到缓冲层；
其中，在一个实施例之中，通过MOCVD生长AlαGa1-αN层，其生长温度为900℃~1000℃，较低的生长温度有利于该层呈岛状生长，便于为后期本征AlGaN层提供晶种。
S22：在缓冲层上生长本征AlGaN层；
具体的，在本发明的一个实施例之中，采用MOCVD生长本征AlGaN层，其生长温度为1200℃~1400℃。
S23：在本征AlGaN层上生长N型AlGaN层；
具体的，在本发明的一个实施例之中，采用MOCVD生长N型AlGaN层，其生长温度为1150℃~1300℃。
S24：在N型AlGaN层上生长电流扩展层；
具体的，在本发明的一个实施例之中，采用MOCVD生长Si掺AlGaN层，作为电流扩展层，其生长温度为1000℃~1200℃。
S25：在电流扩展层上生长多量子阱层；
其中，在一个实施例之中，通过MOCVD在电流扩展层上周期性生长InGaN量子阱层和AlGaN量子垒层，直至得到多量子阱层。
具体的，InGaN量子阱层的生长温度为800℃~900℃，AlGaN量子垒层的生长温度为950℃~1100℃。
S26：在多量子阱层上生长电子阻挡层；
具体的，在本发明的一个实施例之中，采用MOCVD生长电子阻挡层，生长温度为1000℃~1200℃。
S26：在电子阻挡层上生长P型AlGaN层；
具体的，在本发明的一个实施例之中，采用MOCVD生长P型AlGaN层，生长温度为1000℃~1200℃。
下面以具体实施例对本发明进行进一步说明：
实施例1
本实施例提供一种发光二极管外延片，其包括硅衬底100，依次层叠于硅衬底100上的缓冲层200、本征AlGaN层300、N型AlGaN层400、电流扩展层800、多量子阱层500、电子阻挡层600和P型AlGaN层700。
其中，缓冲层200包括第一AlN层210、阻断反射层220和过渡层230。第一AlN层210的厚度为35nm。阻断反射层220为周期性结构，周期数为4，每个周期都包括依次层叠的第二AlN层221、AlxGa1-xN层222（x=0.85）和ByGa1-yN层223（y=0.48）。第二AlN层的厚度为2nm，AlxGa1-xN层的厚度为5nm，ByGa1-yN层的厚度为3nm。过渡层230为AlzB1-zP层（z=0.1），其厚度为30nm。
其中，本征AlGaN层300的厚度为1.75μm，Al组分占比为0.65。N型AlGaN层300中Si掺杂浓度为1.5×1019cm-3，其厚度为0.8μm，Al组分占比为0.6。电流扩展层800为Si掺AlGaN层，其厚度为200nm，掺杂浓度为5×1017cm-3。
其中，多量子阱层500为周期性结构，周期数为7。每个周期均包括依次层叠的InGaN量子阱层和AlGaN量子垒层，InGaN量子阱层中In组分占比为0.08，其厚度为2.5nm。AlGaN量子垒层中Al组分占比为0.35，厚度为12nm，但不限于此。
其中，电子阻挡层600为AlGaN层，其厚度为55nm，Al组分占比为0.65。P型AlGaN层700中Mg的掺杂浓度为1.5×1020cm-3，其厚度为85nm。
本实施例中发光二极管外延片的制备方法如下：
（1）提供硅衬底；
（2）在硅衬底上生长第一AlN层；
具体的，将硅衬底加载至PVD反应室中，先溅射金属Al层，然后在N2和O2气氛中溅射第一AlN层，其中，N2和O2的体积比为99:1，溅射温度为550℃。
（3）在第一AlN层上生长阻断反射层；
其中，通过MOCVD周期性生长第二AlN层、AlxGa1-xN层和ByGa1-yN层，直至得到阻断反射层。其中，第二AlN层的生长温度为840℃；AlxGa1-xN层的生长温度为1180℃，ByGa1-yN层的生长温度为1160℃。
（4）在阻断反射层上生长过渡层，得到缓冲层；
其中，通过MOCVD生长AlzB1-zP层，作为过渡层。过渡层的生长温度为850℃。
（5）在缓冲层上生长本征AlGaN层；
具体的，采用MOCVD生长本征AlGaN层，其生长温度为1300℃。
（6）在本征AlGaN层上生长N型AlGaN层；
具体的，采用MOCVD生长N型AlGaN层，其生长温度为1220℃。
（7）在N型AlGaN层上生长电流扩展层；
其中，采用MOCVD生长Si掺AlGaN层，作为电流扩展层，其生长温度为1100℃。
（8）在电流扩展层上生长多量子阱层；
其中，通过MOCVD在电流扩展层上周期性生长InGaN量子阱层和AlGaN量子垒层，直至得到多量子阱层。
其中，InGaN量子阱层的生长温度为850℃，AlGaN量子垒层的生长温度为1000℃。
（9）在多量子阱层上生长电子阻挡层；
具体的，采用MOCVD生长电子阻挡层，生长温度为1150℃。
（10）在电子阻挡层上生长P型AlGaN层；
具体的，采用MOCVD生长P型AlGaN，生长温度为1060℃。
实施例2
本实施例提供一种发光二极管外延片，其与实施例1的区别在于：
缓冲层还包括层叠于过渡层上的AlαGa1-αN层240（α=0.1），其厚度为50nm。AlαGa1-αN层通过MOCVD生长，其生长温度为940℃。
其余均与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供一种发光二极管外延片，其与实施例2的区别在于：
每个AlxGa1-xN层生长完成后，在N2气氛中处理10s，处理温度为1380℃。
其余均与实施例2相同。
实施例4
本实施例提供一种发光二极管外延片，其与实施例3的区别在于：
沿外延片生长方向，过渡层中Al组分由0.15线性递减至0。
其余均与实施例3相同。
实施例5
本实施例提供一种发光二极管外延片，其与实施例4的区别在于：
x=0.82，y=0.3。
其余均与实施例4相同。
对比例1
本对比例提供一种发光二极管外延片，其与实施例1的区别在于：
缓冲层包括第一AlN层、第二AlN层和第三AlN层，其中，第一AlN层通过PVD制得，其溅射温度为550℃，溅射气氛为N2和O2的混合气体，两者的体积比为98:2，其厚度为35nm。第二AlN层通过MOCVD制得，其生长温度为850℃，厚度为50nm，第三AlN层通过MOCVD制得，其生长温度为1150℃，厚度为65nm。
对比例2
本对比例提供一种发光二极管外延片，其与实施例1的区别在于：
不包括阻断反射层，相应的，也不包括该层的制备步骤。
其余均与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供一种发光二极管外延片，其与实施例1的区别在于：
不包括过渡层，相应的，也不包括该层的制备步骤。
其余均与实施例1相同。
对比例4
本对比例提供一种发光二极管外延片，其与对比例1的区别在于：
缓冲层还包括AlGaN层，其通过MOCVD制得，其生长温度为950℃，厚度为35nm。第三AlN层的厚度为30nm。
其余均与对比例1相同。
将实施例1~实施例5，对比例1~对比例4得到的发光二极管外延片制成尺寸为20mil×20mil的芯片，并在100mA电流下测试其工作电压和发光功率，具体结果如下表所示：
由上表可以看出，相比传统的发光二极管外延片（对比例1）而言，本发明可提升发光功率，且降低工作电压。通过对比例2~对比例4与实施例1的对比可以看出，若变更本发明中发光二极管外延片的结构，则难以有效提升发光功率，降低工作电压。
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)
1.一种发光二极管外延片，包括硅衬底，依次层叠于所述硅衬底上的缓冲层、本征AlGaN层、N型AlGaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P型AlGaN层；其特征在于，所述缓冲层包括依次层叠于所述硅衬底上的第一AlN层、阻断反射层、过渡层和AlαGa1-αN层，α的取值范围为0~0.5；
所述阻断反射层为周期性结构，每个周期均包括依次层叠的第二AlN层、AlxGa1-xN层和ByGa1-yN层，x的取值范围为0.6~0.9，y的取值范围为0.1~0.5，且x=(2~3)y；
所述过渡层为AlzB1-zP层；其中，z的取值范围为0~0.3。
2. 如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第一AlN层的厚度为20nm~50nm；和/或
所述阻断反射层的周期数为3~10，所述第二AlN层的厚度为2nm~8nm，所述AlxGa1-xN层的厚度为2nm~8nm，所述ByGa1-yN层的厚度为2nm~8nm；和/或
所述过渡层的厚度为20nm~40nm；和/或
x的取值范围为0.7~0.85；和/或
y的取值范围0.3~0.5；和/或
z的取值范围0.05~0.2。
3.如权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，沿外延片生长方向，所述过渡层中Al组分呈递减变化。
4. 如权利要求3所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述AlxGa1-xN层生长完成后，在N2气氛中处理2s~30s，处理温度为1300℃~1400℃。
5.如权利要求1至4任一项所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述AlαGa1-αN层的厚度为40nm~80nm；和/或
所述缓冲层的厚度为80nm~200nm。
6.如权利要求1至4任一项所述的发光二极管外延片，其特征在于，还包括电流扩展层，其设于所述N型AlGaN层和所述多量子阱层之间；
所述电流扩展层为Si掺AlGaN层，其厚度为150nm~350nm，掺杂浓度为3×1017cm-3~3×1018cm-3。
7.一种发光二极管外延片的制备方法，用于制备如权利要求1至6任一项所述的发光二极管外延片，其特征在于，包括：
提供硅衬底，在所述硅衬底上依次生长缓冲层、本征AlGaN层、N型AlGaN层、多量子阱层、电子阻挡层和P型AlGaN层；
其中，所述缓冲层包括依次层叠于所述硅衬底上的第一AlN层、阻断反射层和过渡层；
所述阻断反射层为周期性结构，每个周期均包括依次层叠的第二AlN层、AlxGa1-xN层和ByGa1-yN层，x的取值范围为0.6~0.9，y的取值范围为0.1~0.5；
所述过渡层为AlzB1-zP层；其中，z的取值范围为0~0.3。
8. 如权利要求7所述的发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述第一AlN层的制备方法为：在所述硅衬底上溅射金属Al层，然后在N2和O2气氛中溅射第一AlN层，其中，N2和O2的体积比为99:1~98:2，溅射温度为500℃~650℃；和/或
所述第二AlN层通过MOCVD生长，其生长温度为800℃~870℃；和/或
所述AlxGa1-xN层通过MOCVD生长，其生长温度为1100℃~1300℃；和/或
所述ByGa1-yN层通过MOCVD生长，其生长温度为1150℃~1200℃；和/或
所述过渡层通过MOCVD生长，其生长温度为800℃~1000℃。
9. 如权利要求7所述的发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，还包括AlαGa1-αN层和电流扩展层；
所述AlαGa1-αN层通过MOCVD生长，其生长温度为900℃~1000℃；和/或
所述电流扩展层通过MOCVD生长，其生长温度为1000℃~1200℃。
10.一种发光二极管，其特征在于，包括如权利要求1~6任一项所述的发光二极管外延片。
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