一種發光二極體外延生長方法及發光二極體與流程
2023-05-26 18:07:26 6
本發明涉及發光二極體的技術領域，更具體地，涉及一種發光二極體外延生長方法及發光二極體。
背景技術：
發光二極體(Light Emitting Diode，簡稱LED)是一種固體照明器件，因其體積小、耗電量低、使用壽命長、亮度高、環保、堅固耐用等優點受到廣大消費者認可。目前，國內生產LED的規模也在逐步擴大，隨著人們生活水平的提高，市場上對提升LED亮度和光效的需求與日俱增，用戶廣泛關注的是希望獲得更省電、亮度更高、光效更好的LED，這就對LED的生產提出了更高的要求。如何生長發光效率更好的LED日益受到重視。
而LED外延層作為LED的重要組成部分，對LED發光效率起著極其重要的作用，因為外延層晶體質量的提高，可以使得LED器件的性能得以提升，進而提升LED的發光效率、壽命、抗老化能力、抗靜電能力、穩定性。
傳統的LED結構包括如下外延結構：基板藍寶石襯底、低溫緩衝層GaN層、不摻雜的GaN層、摻雜Si的N型GaN層、發光層(由InxGa(1-x)N層和GaN層周期性生長得到)、P型AlGaN層、摻Mg的P型GaN層、ITO層、保護層SiO2層、P電極及N電極。
傳統的LED在藍寶石襯底外延生長得到的摻雜Si的N型GaN層中，不能阻擋電子傳輸的速度，速度過快的電子傳輸到發光層後導致電子擁擠，從而使得電流分布不均勻，引起N型GaN層的阻值變高，進而導致LED中電流在LED的發光層內部消耗掉而出現LED發光效率降低的問題。
因此，提供一種改善LED外延結構並提升LED發光效率的方案是本領域亟待解決的問題。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明提供了一種發光二極體外延生長方法及發光二極體，解決了現有技術中LED外延結構中電流分布不均勻導致的發光效率降低的技術問題。
為了解決上述技術問題，本發明提出一種發光二極體外延生長方法，包括：處理藍寶石襯底、生長低溫緩衝層GaN、生長不摻雜GaN層、生長摻雜Si的N型GaN層、生長MgInAlN/SiGaN超晶格層、生長InxGa(1-x)N/GaN發光層、生長P型AlGaN層、生長摻鎂的P型GaN層、降溫冷卻得到發光二極體；其中，
生長MgInAlN/SiGaN超晶格層，進一步包括：
在反應腔壓力為500-750mbar、溫度為950-1000℃、通入流量為50000-55000sccm的NH3、50-70sccm的TMGa、90-110L/min的H2、1200-1400sccm的TMIn、100-200sccm的TMAl、900-1000sccm的Cp2Mg、20-30sccm的SiH4的條件下，生長MgInAlN/SiGaN超晶格層：
在反應腔壓力為500-750mbar、溫度為950-1000℃、通入流量為50000-55000sccm的NH3、100-200sccm的TMAl、90-110L/min的H2、1200-1400sccm的TMIn及900-1000sccm的Cp2Mg的條件下，生長4-7nm的MgInAlN層，其中，In摻雜濃度為3E19-4E19atom/cm3，Mg摻雜濃度為1E19-1E20atom/cm3；
在反應腔壓力為500-750mbar、溫度為950-1000℃、通入流量為50000-55000sccm的NH3、90-110L/min的H2、50-70sccm的TMGa、20-30sccm的SiH4的條件下，生長厚度為8-15nm的SiGaN層，其中，Si摻雜濃度為1E18-5E18atom/cm3；
周期性生長MgInAlN層和SiGaN層得到MgInAlN/SiGaN超晶格層，其中，生長周期為4-20；
降溫冷卻得到發光二極體，進一步包括：
降溫至650-680℃後保溫20-30min，接著關閉加熱系統、關閉給氣系統隨爐冷卻得到發光二極體。
進一步地，其中，處理藍寶石襯底為：
在1000-1100℃的氫氣氣氛下，通入100L/min-130L/min的H2，保持反應腔壓力為100-300mbar的條件下，處理藍寶石襯底5-10分鐘。
進一步地，其中，生長低溫緩衝層GaN為：
在溫度為500-600℃、反應腔壓力為300-600mbar、通入流量為10000-20000sccm的NH3、50-100sccm的TMGa及100L/min-130L/min的H2的條件下，在藍寶石襯底上生長厚度為20-40nm的低溫緩衝層GaN。
進一步地，其中，該方法還包括：
升高溫度至1000-1100℃，保持反應腔壓力為300-600mbar，通入流量為30000-40000sccm的NH3及100L/min-130L/min的H2的條件下，保持溫度穩定持續300-500秒將所述低溫緩衝層GaN腐蝕成不規則的島狀。
進一步地，其中，生長不摻雜GaN層為：
在溫度為1000-1200℃、反應腔壓力為300-600mbar、通入流量為30000-40000sccm的NH3、200-400sccm的TMGa及100-130L/min的H2的條件下，持續生長厚度為2-4μm的不摻雜GaN層。
進一步地，其中，生長摻雜Si的N型GaN層為：
在反應腔壓力為300-600mbar、溫度為1000-1200℃、通入流量為30000-60000sccm的NH3、200-400sccm的TMGa、100-130L/min的H2及20-50sccm的SiH4的條件下，持續生長厚度為3-4μm的摻雜Si的N型GaN層，其中，Si摻雜濃度為5E18-1E19atom/cm3。
進一步地，其中，生長InxGa(1-x)N/GaN發光層為：
在反應腔壓力為300-400mbar、溫度為700-750℃、通入流量為50000-70000sccm的NH3、20-40sccm的TMGa、1500-2000sccm的TMIn及100-130L/min的N2的條件下，生長厚度為2.5-3.5nm的摻雜In的InxGa(1-x)N層(x＝0.20-0.25)，發光波長450-455nm；
升高溫度至750-850℃，在反應腔壓力為300-400mbar、通入流量為50000-70000sccm的NH3、20-100sccm的TMGa及100-130L/min的N2的條件下，生長厚度為8-15nm的GaN層；
周期性交替生長所述InxGa(1-x)N層和GaN層得到InxGa(1-x)N/GaN發光層，其中，生長周期數為7-15個。
進一步地，其中，生長P型AlGaN層為：
在反應腔壓力為200-400mbar、溫度為900-950℃、通入流量為50000-70000sccm的NH3、30-60sccm的TMGa、100-130L/min的H2、100-130sccm的TMAl及1000-1300sccm的Cp2Mg的條件下，持續生長厚度為50-100nm的P型AlGaN層，其中，Al摻雜濃度為1E20-3E20atom/cm3，Mg摻雜濃度1E19-1E20atom/cm3。
進一步地，其中，生長摻鎂的P型GaN層為：
在反應腔壓力為400-900mbar、溫度為950-1000℃、通入流量為50000-70000sccm的NH3、20-100sccm的TMGa、100-130L/min的H2及1000-3000sccm的Cp2Mg的條件下，持續生長厚度為50-200nm的摻鎂的P型GaN層，其中，Mg摻雜濃度為1E19-1E20atom/cm3。
另一方面，本發明還提供一種發光二極體，由下至上依次包括：藍寶石襯底、低溫緩衝層GaN、不摻雜GaN層、摻雜Si的N型GaN層、MgInAlN/SiGaN超晶格層、InxGa(1-x)N/GaN發光層、P型AlGaN層及摻鎂的P型GaN層；其中，所述MgInAlN/SiGaN超晶格層由如下步驟製得：
在反應腔壓力為500-750mbar、溫度為950-1000℃、通入流量為50000-55000sccm的NH3、50-70sccm的TMGa、90-110L/min的H2、1200-1400sccm的TMIn、100-200sccm的TMAl、900-1000sccm的Cp2Mg、20-30sccm的SiH4的條件下，生長MgInAlN/SiGaN超晶格層：
在反應腔壓力為500-750mbar、溫度為950-1000℃、通入流量為50000-55000sccm的NH3、100-200sccm的TMAl、90-110L/min的H2、1200-1400sccm的TMIn及900-1000sccm的Cp2Mg的條件下，生長4-7nm的MgInAlN層，其中，In摻雜濃度為3E19-4E19atom/cm3，Mg摻雜濃度為1E19-1E20atom/cm3；
在反應腔壓力為500-750mbar、溫度為950-1000℃、通入流量為50000-55000sccm的NH3、90-110L/min的H2、50-70sccm的TMGa、20-30sccm的SiH4的條件下，生長SiGaN層，其中，Si摻雜濃度為1E18-5E18atom/cm3；
周期性生長MgInAlN層和SiGaN層得到MgInAlN/SiGaN超晶格層，其中，生長周期為4-20。
與現有技術相比，本發明的發光二極體外延生長方法及發光二極體，實現了如下的有益效果：
(1)本發明所述的發光二極體外延生長方法及發光二極體，在摻雜Si的N型GaN層上生長MgInAlN/SiGaN超晶格層，利用SiGaN層的高能帶作為勢磊阻擋電子，防止電子過快由摻雜Si的N型GaN層傳播到發光層，使得縱向傳播的擁擠電子遇到SiGaN層時，受到SiGaN層的高能帶阻擋而適當地橫向擴散開來，使得LED外延結構中電流均勻分布，從而避免了LED外延結構中電流分布不均勻導致的阻值變高的問題，提升了LED的發光效率。
(2)本發明所述的發光二極體外延生長方法及發光二極體，在摻雜Si的N型GaN層上生長MgInAlN/SiGaN超晶格層，該MgInAlN/SiGaN超晶格層可以形成高濃度的二維電子氣，利用二維電子氣的橫向高遷移率，加速了LED中電子的橫向擴展，使得宏觀上電流通過MgInAlN/SiGaN超晶格層時被有效的擴展開來，使得發光層電流的分布變得均勻，MgInAlN/SiGaN超晶格層的運用使得LED各方面的性能得到提升。
當然，實施本發明的任一產品必不特定需要同時達到以上所述的所有技術效果。
通過以下參照附圖對本發明的示例性實施例的詳細描述，本發明的其它特徵及其優點將會變得清楚。
附圖說明
被結合在說明書中並構成說明書的一部分的附圖示出了本發明的實施例，並且連同其說明一起用於解釋本發明的原理。
圖1為現有技術中LED結構外延生長方法的流程示意圖；
圖2為圖1中方法製備得到LED的結構示意圖；
圖3為本發明實施例1中所述發光二極體外延生長方法的流程示意圖；
圖4為本發明實施例1中所述發光二極體外延生長方法製備得到的光二極體的結構示意圖；
圖5為本發明實施例2中所述發光二極體外延生長方法的流程示意圖。
具體實施方式
現在將參照附圖來詳細描述本發明的各種示例性實施例。應注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本發明的範圍。
以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發明及其應用或使用的任何限制。
對於相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為說明書的一部分。
在這裡示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。
應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步討論。
實施例1
如圖1和圖2所示，圖1為現有技術中LED結構外延生長方法的流程示意圖；圖2為圖1中方法製備得到LED的結構示意圖。現有技術中LED結構外延生長方法包括如下步驟：
步驟101、處理藍寶石襯底：
在1000-1100℃的氫氣氣氛下，通入100L/min-130L/min的H2，保持反應腔壓力為100-300mbar(氣壓單位)，處理藍寶石襯底5-10分鐘。
步驟102、生長低溫緩衝層GaN：
降溫至500-600℃下，保持反應腔壓力300-600mbar，通入流量為10000-20000sccm(sccm備註標準毫升每分鐘)的NH3、50-100sccm的TMGa及100L/min-130L/min的H2，在藍寶石襯底上生長厚度為20-40nm的低溫緩衝層GaN。
步驟103、低溫緩衝層GaN腐蝕處理：
升高溫度至1000-1100℃，保持反應腔壓力300-600mbar，通入流量為30000-40000sccm的NH3及100L/min-130L/min的H2，保持溫度穩定持續300-500秒將低溫緩衝層GaN腐蝕成不規則的島狀。
步驟104、生長不摻雜的GaN層：
升高溫度到1000-1200℃，保持反應腔壓力300-600mbar，通入流量為30000-40000sccm(sccm備註標準毫升每分鐘)的NH3、200-400sccm的TMGa及100-130L/min的H2，持續生長厚度為2-4μm的不摻雜GaN層。
步驟105、生長第一摻雜Si的N型GaN層：
保持反應腔壓力、溫度不變，通入流量為30000-60000sccm(sccm備註標準毫升每分鐘)的NH3、200-400sccm的TMGa、100-130L/min的H2及20-50sccm的SiH4，持續生長厚度為3-4μm第一摻雜Si的N型GaN層，其中，Si摻雜濃度5E18atoms/cm3-1E19atoms/cm3(備註1E19代表10的19次方，以此類推，atoms/cm3摻雜濃度單位下同)。
步驟106、生長第二摻雜Si的N型GaN層：
保持反應腔壓力、溫度不變，通入流量為30000-60000sccm(sccm備註標準毫升每分鐘)的NH3、200-400sccm的TMGa、100-130L/min的H2及2-10sccm的SiH4，持續生長厚度為200-400nm的第二摻雜Si的N型GaN層，其中，Si摻雜濃度為5E17-1E18atoms/cm3。
步驟107、生長InxGa(1-x)N/GaN發光層：
保持反應腔壓力為300-400mbar、溫度為700-750℃，通入流量為50000-70000sccm的NH3、20-40sccm的TMGa、1500-2000sccm的TMIn及100-130L/min的N2，生長厚度為2.5-3.5nm的摻雜In的InxGa(1-x)N層(x＝0.20-0.25)，發光波長450-455nm；
接著升高溫度至750-850℃，保持反應腔壓力300-400mbar通入流量為50000-70000sccm的NH3、20-100sccm的TMGa及100-130L/min的N2，生長厚度為8-15nm的GaN層；
然後重複InxGa(1-x)N層的生長，然後重複GaN層的生長，交替生長得到InxGa(1-x)N/GaN發光層，控制周期數為7-15個。
步驟108、生長P型AlGaN層：
保持反應腔壓力為200-400mbar、溫度為900-950℃，通入流量為50000-70000sccm的NH3、30-60sccm的TMGa、100-130L/min的H2、100-130sccm的TMAl及1000-1300sccm的Cp2Mg，持續生長厚度為50-100nm的P型AlGaN層，其中，Al摻雜濃度1E20-3E20，Mg摻雜濃度1E19-1E20。
步驟109、生長摻鎂的P型GaN層：
保持反應腔壓力為400-900mbar、溫度為950-1000℃，通入流量為50000-70000sccm的NH3、20-100sccm的TMGa、100-130L/min的H2及1000-3000sccm的Cp2Mg，持續生長厚度為50-200nm的摻鎂的P型GaN層，其中，Mg摻雜濃度1E19-1E20。
步驟110、降溫、冷卻：
最後降溫至650-680℃，保溫20-30min，接著關閉加熱系統、關閉給氣系統，隨爐冷卻。
圖2中LED的結構包括：基板藍寶石襯底201、低溫緩衝層GaN層202、不摻雜的GaN層203、摻雜Si的N型GaN層204、發光層205(由InxGa(1-x)N層和GaN層周期性生長得到)、P型AlGaN層206、摻Mg的P型GaN層207、ITO層208、保護層SiO2層209、P電極210及N電極211。
通過現有技術製備得到的LED在工作時，電子可以以較快的速度由N型GaN層傳播到發光層，造成縱向傳播的電子出現擁擠的情況，導致LED中發光層電流的分布變得不均勻，進而影響到LED的發光效率。為了解決現有技術中的上述問題，本實施例提供一種如下的發光二極體外延生長方法：
如圖3所示，為本實施中所述發光二極體外延生長方法的流程示意圖，該方法包括如下步驟：
步驟301、處理藍寶石襯底。
步驟302、生長低溫緩衝層GaN。
步驟303、低溫緩衝層GaN腐蝕處理
步驟304、生長不摻雜GaN層。
步驟305、生長摻雜Si的N型GaN層。
步驟306、生長MgInAlN/SiGaN超晶格層：在反應腔壓力為500-750mbar、溫度為950-1000℃、通入流量為50000-55000sccm的NH3、50-70sccm的TMGa、90-110L/min的H2、1200-1400sccm的TMIn、100-200sccm的TMAl、900-1000sccm的Cp2Mg、20-30sccm的SiH4的條件下，生長MgInAlN/SiGaN超晶格層。
在一些可選的實施例中，生長MgInAlN/SiGaN超晶格層可以為：在反應腔壓力為500-750mbar、溫度為950-1000℃、通入流量為50000-55000sccm的NH3、100-200sccm的TMAl、90-110L/min的H2、1200-1400sccm的TMIn及900-1000sccm的Cp2Mg的條件下，生長4-7nm的MgInAlN層，其中，In摻雜濃度為3E19-4E19atom/cm3，Mg摻雜濃度為1E19-1E20atom/cm3；
在反應腔壓力為500-750mbar、溫度為950-1000℃、通入流量為50000-55000sccm的NH3、90-110L/min的H2、50-70sccm的TMGa、20-30sccm的SiH4的條件下，生長厚度為8-15nm的SiGaN層，其中，Si摻雜濃度為1E18-5E18atom/cm3；
周期性生長MgInAlN層和SiGaN層得到MgInAlN/SiGaN超晶格層，其中，生長周期為4-20。
MgInAlN/SiGaN超晶格層中的SiGaN層具有高能帶，通過SiGaN層的高能帶作為勢磊阻擋電子過快由N型GaN層傳播到發光層，避免了電子在發光層擁擠導致阻值變高的情況，使得發光層中電流的分布變得均勻，進而提升了LED的發光效率。
步驟307、生長InxGa(1-x)N/GaN發光層。
步驟308、生長P型AlGaN層。
步驟309、生長摻鎂的P型GaN層。
步驟310、降溫冷卻得到發光二極體：
降溫至650-680℃後保溫20-30min，接著關閉加熱系統、關閉給氣系統隨爐冷卻得到發光二極體。
如圖4所示，為本實施例所述發光二極體外延生長方法製備得到的光二極體的結構示意圖，該光二極體包括：基板藍寶石襯底401、低溫緩衝層GaN層402、不摻雜的GaN層403、摻雜Si的N型GaN層404、MgInAlN/SiGaN超晶格層405、發光層406(由InxGa(1-x)N層和GaN層周期性生長得到)、P型AlGaN層407、摻Mg的P型GaN層408、ITO層409、保護層SiO2層410、P電極411及N電極412。
實施例2
如圖5所示，為本實施例所述發光二極體外延生長方法的流程示意圖，該方法包括如下步驟：
步驟501、處理藍寶石襯底：在1000-1100℃的氫氣氣氛下，通入100L/min-130L/min的H2，保持反應腔壓力為100-300mbar的條件下，處理藍寶石襯底5-10分鐘。
步驟502、生長低溫緩衝層GaN：在溫度為500-600℃、反應腔壓力為300-600mbar、通入流量為10000-20000sccm的NH3、50-100sccm的TMGa及100L/min-130L/min的H2的條件下，在藍寶石襯底上生長厚度為20-40nm的低溫緩衝層GaN。
步驟503、低溫緩衝層GaN腐蝕處理：升高溫度至1000-1100℃，保持反應腔壓力為300-600mbar，通入流量為30000-40000sccm的NH3及100L/min-130L/min的H2的條件下，保持溫度穩定持續300-500秒將所述低溫緩衝層GaN腐蝕成不規則的島狀。
步驟504、生長不摻雜GaN層：在溫度為1000-1200℃、反應腔壓力為300-600mbar、通入流量為30000-40000sccm的NH3、200-400sccm的TMGa及100-130L/min的H2的條件下，持續生長2-4μm的不摻雜GaN層。
步驟505、生長摻雜Si的N型GaN層：在反應腔壓力為300-600mbar、溫度為1000-1200℃、通入流量為30000-60000sccm的NH3、200-400sccm的TMGa、100-130L/min的H2及20-50sccm的SiH4的條件下，持續生長厚度為3-4μm的摻雜Si的N型GaN層，其中，Si摻雜濃度為5E18-1E19atom/cm3。
步驟506、生長MgInAlN/SiGaN超晶格層：在反應腔壓力為500-750mbar、溫度為950-1000℃、通入流量為50000-55000sccm的NH3、50-70sccm的TMGa、90-110L/min的H2、1200-1400sccm的TMIn、100-200sccm的TMAl、900-1000sccm的Cp2Mg、20-30sccm的SiH4的條件下，生長MgInAlN/SiGaN超晶格層。
在一些可選的實施例中，生長MgInAlN/SiGaN超晶格層可以為：在反應腔壓力為500-750mbar、溫度為950-1000℃、通入流量為50000-55000sccm的NH3、100-200sccm的TMAl、90-110L/min的H2、1200-1400sccm的TMIn及900-1000sccm的Cp2Mg的條件下，生長4-7nm的MgInAlN層，其中，In摻雜濃度為3E19-4E19atom/cm3，Mg摻雜濃度為1E19-1E20atom/cm3；
在反應腔壓力為500-750mbar、溫度為950-1000℃、通入流量為50000-55000sccm的NH3、90-110L/min的H2、50-70sccm的TMGa、20-30sccm的SiH4的條件下，生長SiGaN層，其中，Si摻雜濃度為1E18-5E18atom/cm3；
周期性生長MgInAlN層和SiGaN層得到MgInAlN/SiGaN超晶格層，其中，生長周期為4-20。本實施例並不限定MgInAlN層和SiGaN層的先後生長順序，也可以先生長SiGaN層，再生長MgInAlN層，再周期性交替生長SiGaN層和MgInAlN層得到MgInAlN/SiGaN超晶格層。
MgInAlN/SiGaN超晶格層中的SiGaN層具有高能帶，通過SiGaN層的高能帶作為勢磊阻擋電子過快由N型GaN層傳播到發光層，避免了電子在發光層擁擠導致阻值變高的情況，使得發光層中電流的分布變得均勻，進而提升了LED的發光效率。
步驟507、生長InxGa(1-x)N層：在反應腔壓力為300-400mbar、溫度為700-750℃、通入流量為50000-70000sccm的NH3、20-40sccm的TMGa、1500-2000sccm的TMIn及100-130L/min的N2的條件下，生長厚度為2.5-3.5nm的摻雜In的InxGa(1-x)N層(x＝0.20-0.25)，發光波長450-455nm。
步驟508、生長GaN層：升高溫度至750-850℃，在反應腔壓力為300-400mbar、通入流量為50000-70000sccm的NH3、20-100sccm的TMGa及100-130L/min的N2的條件下，生長厚度為8-15nm的GaN層；
步驟509、生長InxGa(1-x)N/GaN發光層：周期性交替生長所述InxGa(1-x)N層和GaN層得到InxGa(1-x)N/GaN發光層，其中，生長周期數為7-15個。本實施例並不限定InxGa(1-x)N層和GaN層的先後生長順序，也可以先生長GaN層，再生長InxGa(1-x)N層，再周期性交替生長GaN層和InxGa(1-x)N層得到InxGa(1-x)N/GaN發光層。
步驟510、生長P型AlGaN層：在反應腔壓力為200-400mbar、溫度為900-950℃、通入流量為50000-70000sccm的NH3、30-60sccm的TMGa、100-130L/min的H2、100-130sccm的TMAl及1000-1300sccm的Cp2Mg的條件下，持續生長厚度為50-100nm的P型AlGaN層，其中，Al摻雜濃度為1E20-3E20atom/cm3，Mg摻雜濃度1E19-1E20atom/cm3。
步驟511、生長摻鎂的P型GaN層：在反應腔壓力為400-900mbar、溫度為950-1000℃、通入流量為50000-70000sccm的NH3、20-100sccm的TMGa、100-130L/min的H2及1000-3000sccm的Cp2Mg的條件下，持續生長厚度為50-200nm的摻鎂的P型GaN層，其中，Mg摻雜濃度為1E19-1E20atom/cm3。
步驟512、降溫冷卻得到發光二極體：降溫至650-680℃後保溫20-30min，接著關閉加熱系統、關閉給氣系統隨爐冷卻得到發光二極體。
實施例3
本實施例提供一種本發明方案的發光二極體與傳統方案的發光二極體的發光性能對比實施例。本實施例的對比方法包括如下內容：
根據傳統的LED的生長方法製備樣品1，根據本發明描述的方法製備樣品2；樣品1和樣品2外延生長方法參數不同點在於：樣品2的製備過程生長了MgInAlN/SiGaN超晶格層，樣品1和樣品2的其它外延層生長條件完全一樣(請參考表1)。將樣品1和樣品2在相同的前工藝條件下鍍上厚度約為150nm的ITO層，並在相同的條件下鍍厚度約為1500nm的Cr/Pt/Au電極，相同的條件下鍍厚度約為100nm的SiO2保護層，然後在相同的條件下將樣品研磨切割成635μm*635μm(25mil*25mil)的晶片顆粒，然後樣品1和樣品2在相同位置各自挑選100顆晶粒，在相同的封裝工藝下，封裝成白光LED。然後採用積分球在驅動電流350mA條件下測試樣品1和樣品2的光電性能。
如下為樣品1和樣品2的發光層生長參數的對比表及樣品1和樣品2電性的測試參數對比表。
表1、發光層生長參數的對比表
表2、樣品1和樣品2產品電性測試參數對比表
從表1和表2中可以看出：將樣品1和樣品2產品電性測試參數的數據進行分析對比，本發明提供的LED生長方法製備得到的LED光效較高、其它各項LED電性參數也變好，實驗數據證明了本發明方法能提升LED產品光效的可行性。
通過上述實施例可知，本發明的發光二極體外延生長方法及發光二極體，達到了如下的有益效果：
(1)本發明所述的發光二極體外延生長方法及發光二極體，在摻雜Si的N型GaN層上生長MgInAlN/SiGaN超晶格層，利用SiGaN層的高能帶作為勢磊阻擋電子，防止電子過快由摻雜Si的N型GaN層傳播到發光層，使得縱向傳播的擁擠電子遇到SiGaN層時，受到SiGaN層的高能帶阻擋而適當地橫向擴散開來，使得LED外延結構中電流均勻分布，從而避免了LED外延結構中電流分布不均勻導致的阻值變高的問題，提升了LED的發光效率。
(2)本發明所述的發光二極體外延生長方法及發光二極體，在摻雜Si的N型GaN層上生長MgInAlN/SiGaN超晶格層，該MgInAlN/SiGaN超晶格層可以形成高濃度的二維電子氣，利用二維電子氣的橫向高遷移率，加速了LED中電子的橫向擴展，使得宏觀上電流通過MgInAlN/SiGaN超晶格層時被有效的擴展開來，使得發光層電流的分布變得均勻，MgInAlN/SiGaN超晶格層的運用使得LED各方面的性能得到提升。
本領域內的技術人員應明白，本發明的實施例可提供為方法、裝置、或電腦程式產品。因此，本發明可採用完全硬體實施例、完全軟體實施例、或結合軟體和硬體方面的實施例的形式。而且，本發明可採用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限於磁碟存儲器、CD-ROM、光學存儲器等)上實施的電腦程式產品的形式。
雖然已經通過例子對本發明的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上例子僅是為了進行說明，而不是為了限制本發明的範圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本發明的範圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本發明的範圍由所附權利要求來限定。