一种氮化镓基发光二极管外延片及其制作方法
阅读：732发布：2020-05-08
专利汇可以提供一种氮化镓基发光二极管外延片及其制作方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种氮化镓基发光 二极管 外延 片及其制作方法，属于 半导体 技术领域。制作方法包括：提供一衬底并将衬底放置在反应腔中；在衬底上依次生长N型半导体层和有源层；在有源层上间断性生长 电子 阻挡层；其中，间断性生长包括依次出现的多个生长周期，每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段；生长阶段时持续向反应腔内通入生长电子阻挡层的全部反应物，生长电子阻挡层；处理阶段时停止向反应腔内通入生长电子阻挡层的部分或者全部反应物，并持续向反应腔内通入氢气，去除电子阻挡层的表面残留的反应物；在电子阻挡层上生长P型半导体层。本发明使电子阻挡层和P型半导体层的交界面清晰，提升外延片整体的晶体 质量 。，下面是一种氮化镓基发光二极管外延片及其制作方法专利的具体信息内容。
1.一种氮化镓基发光二极管外延片的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
提供一衬底并将所述衬底放置在反应腔中；
在所述衬底上依次生长N型半导体层和有源层；
在所述有源层上间断性生长电子阻挡层；其中，所述间断性生长包括依次出现的多个生长周期，每个所述生长周期包括生长阶段和在所述生长阶段之后出现的处理阶段；所述生长阶段时持续向所述反应腔内通入生长所述电子阻挡层的全部反应物，生长所述电子阻挡层；所述处理阶段时停止向所述反应腔内通入生长所述电子阻挡层的部分或者全部反应物，并持续向所述反应腔内通入氢气，去除所述电子阻挡层的表面残留的反应物；
在所述电子阻挡层上生长P型半导体层。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述生长阶段时持续向所述反应腔内通入生长所述电子阻挡层的全部反应物，生长所述电子阻挡层，包括：
持续向所述反应腔内通入铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂，形成P型掺杂的氮化铝镓层。
3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述处理阶段时停止向所述反应腔内通入生长所述电子阻挡层的部分或者全部反应物，并持续向所述反应腔内通入氢气，去除所述电子阻挡层的表面残留的反应物，包括：
停止向所述反应腔内通入铝源、镓源和P型掺杂剂，继续向所述反应腔内通入氨气，同时持续向所述反应腔内通入氢气，去除所述P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝源。
4.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述处理阶段时停止向所述反应腔内通入生长所述电子阻挡层的部分或者全部反应物，并持续向所述反应腔内通入氢气，去除所述电子阻挡层的表面残留的反应物，包括：
停止向所述反应腔内通入铝源、氨气和P型掺杂剂，继续向所述反应腔内通入镓源，同时持续向所述反应腔内通入氢气，去除所述P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝源。
5.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述处理阶段时停止向所述反应腔内通入生长所述电子阻挡层的部分或者全部反应物，并持续向所述反应腔内通入氢气，去除所述电子阻挡层的表面残留的反应物，包括：
停止向所述反应腔内通入铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂，同时持续向所述反应腔内通入氢气，去除所述P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝源。
6.根据权利要求2～5任一项所述的制作方法，其特征在于，所述铝源的通入流量为
20sccm～500sccm，所述镓源的通入流量为200sccm～900sccm，所述氨气的通入流量为5L/min～50L/min，所述P型掺杂剂的通入流量为50sccm～800sccm。
7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述氢气的通入流量为5L/min～
100L/min。
8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述处理阶段的持续时长为5s～15s。
9.根据权利要求1～5任一项所述的制作方法，其特征在于，所述在所述电子阻挡层上生长P型半导体层，包括：
在所述电子阻挡层上间断性生长P型半导体层；所述间断性生长P型半导体层包括依次出现的多个生长周期，所述间断性生长P型半导体层的每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段；所述间断性生长P型半导体层的生长阶段时持续向所述反应腔内通入生长所述P型半导体层的全部反应物，生长所述P型半导体层；所述间断性生长P型半导体层的处理阶段时停止向所述反应腔内通入生长P型半导体层的部分或者全部反应物，并持续向所述反应腔内通入氢气，去除所述P型半导体层的表面残留的反应物。
10.一种氮化镓基发光二极管外延片，所述氮化镓基发光二极管外延片包括衬底、N型半导体层、有源层、电子阻挡层和P型半导体层，所述N型半导体层、所述有源层、所述电子阻挡层和所述P型半导体层依次层叠在所述衬底上，其特征在于，所述电子阻挡层包括依次层叠的多个子层，每个所述子层的表面为采用氢气处理的表面。
一种氮化镓基发光二极管外延片及其制作方法
技术领域
背景技术
[0002] 发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是一种能发光的半导体电子元件。LED因具有节能环保、可靠性高、使用寿命长等优点而受到广泛的关注，近年来在背景光源和显示屏领域大放异彩，并且开始向民用照明市场进军。由于民用照明侧重于产品的省电节能和使用寿命，因此降低LED的串联电阻和提高LED的抗静电能力显得尤为关键。
[0003] 外延片是LED制备过程中的初级成品。现有的LED外延片包括衬底、N型半导体层、有源层和P型半导体层，N型半导体层、有源层和P型半导体层依次层叠在衬底上。P型半导体层用于提供进行复合发光的空穴，N型半导体层用于提供进行复合发光的电子，有源层用于进行电子和空穴的辐射复合发光，衬底用于为外延材料提供生长表面。
[0004] N型半导体提供的电子数量远大于P型半导体层的空穴数量，加上电子的体积远小于空穴的体积，导致注入有源层中的电子数量远大于空穴数量。为了避免N型半导体层提供的电子迁移到P型半导体层中与空穴进行非辐射复合，通常会在有源层和P型半导体层之间设置电子阻挡层，可以阻挡电子从有源层跃迁到P型半导体层。
[0006] N型半导体层的材料采用N型掺杂(如硅)的氮化镓，P型半导体层的材料采用P型掺杂(如镁)的氮化镓；有源层包括交替层叠的多个量子阱和多个量子垒，量子阱的材料采用掺有铟元素的氮化镓，量子垒的材料采用未掺杂的氮化镓；电子阻挡层的材料采用P型掺杂的氮化铝镓；即N型半导体层、有源层、P型半导体层为掺杂不同元素的氮化镓层。相邻两个氮化镓层由于掺杂元素的不同，相互之间存在交界面。交界面处存在掺杂元素的扩散，扩散方向通常与外延生长方向一样，即先生长的氮化镓层中的掺杂元素扩散到后生长的氮化镓层中。掺杂元素的扩散会造成交界面不清晰，容易产生缺陷，对外延片的生长质量造成不良影响。
[0007] 以电子阻挡层和P型半导体层的交界面为例，P型半导体层生长在电子阻挡层上，因此电子阻挡层中掺杂的铝元素会扩散到有源层中，造成电子阻挡层和P型半导体层的交界面不清晰，电子阻挡层和P型半导体层的交界面容易产生缺陷，影响P型半导体层提供的空穴注入有源层中进行复合发光，最终降低LED的发光效率。
发明内容
[0008] 本发明实施例提供了一种氮化镓基发光二极管外延片及其制作方法，能够解决现有技术电子阻挡层和P型半导体层的交界面不清晰影响LED的发光效率的问题。所述技术方案如下：
[0009] 一方面，本发明实施例提供了一种氮化镓基发光二极管外延片的制作方法，所述制作方法包括：
[0010] 提供一衬底并将所述衬底放置在反应腔中；
[0011] 在所述衬底上依次生长N型半导体层和有源层；
[0012] 在所述有源层上间断性生长电子阻挡层；其中，所述间断性生长包括依次出现的多个生长周期，每个所述生长周期包括生长阶段和在所述生长阶段之后出现的处理阶段；所述生长阶段时持续向所述反应腔内通入生长所述电子阻挡层的全部反应物，生长所述电子阻挡层；所述处理阶段时停止向所述反应腔内通入生长所述电子阻挡层的部分或者全部反应物，并持续向所述反应腔内通入氢气，去除所述电子阻挡层的表面残留的反应物；
[0013] 在所述电子阻挡层上生长P型半导体层。
[0014] 可选地，所述生长阶段时持续向所述反应腔内通入生长所述电子阻挡层的全部反应物，生长所述电子阻挡层，包括：
[0016] 在本发明实施例一种可能的实现方式中，所述处理阶段时停止向所述反应腔内通入生长所述电子阻挡层的部分或者全部反应物，并持续向所述反应腔内通入氢气，去除所述电子阻挡层的表面残留的反应物，包括：
[0017] 停止向所述反应腔内通入铝源、镓源和P型掺杂剂，继续向所述反应腔内通入氨气，同时持续向所述反应腔内通入氢气，去除所述P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝源。
[0018] 在本发明实施例另一种可能的实现方式中，所述处理阶段时停止向所述反应腔内通入生长所述电子阻挡层的部分或者全部反应物，并持续向所述反应腔内通入氢气，去除所述电子阻挡层的表面残留的反应物，包括：
[0019] 停止向所述反应腔内通入铝源、氨气和P型掺杂剂，继续向所述反应腔内通入镓源，同时持续向所述反应腔内通入氢气，去除所述P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝源。
[0020] 在本发明实施例又一种可能的实现方式中，所述处理阶段时停止向所述反应腔内通入生长所述电子阻挡层的部分或者全部反应物，并持续向所述反应腔内通入氢气，去除所述电子阻挡层的表面残留的反应物，包括：
[0021] 停止向所述反应腔内通入铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂，同时持续向所述反应腔内通入氢气，去除所述P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝源。
[0022] 优选地，所述铝源的通入流量为20sccm～500sccm，所述镓源的通入流量为200sccm～900sccm，所述氨气的通入流量为5L/min～50L/min，所述P型掺杂剂的通入流量为50sccm～800sccm。
[0023] 更优选地，所述氢气的通入流量为5L/min～100L/min。
[0024] 进一步地，所述处理阶段的持续时长为5s～15s。
[0025] 可选地，所述在所述电子阻挡层上生长P型半导体层，包括：
[0026] 在所述电子阻挡层上间断性生长P型半导体层。
[0027] 另一方面，本发明实施例提供了一种氮化镓基发光二极管外延片，所述氮化镓基发光二极管外延片包括衬底、N型半导体层、有源层、电子阻挡层和P型半导体层，所述N型半导体层、所述有源层、所述电子阻挡层和所述P型半导体层依次层叠在所述衬底上，所述电子阻挡层包括依次层叠的多个子层，每个所述子层的表面为采用氢气处理的表面。
[0028] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0029] 通过采用依次出现的多个生长周期间断性生长电子阻挡层，每个生长周期包括生长阶段和处理阶段，生长阶段时持续向反应腔内通入生长电子阻挡层的全部反应物，可以进行电子阻挡层的生长；生长阶段之后出现的处理阶段时停止向反应腔内通入生长电子阻挡层的部分或全部反应物，并持续向反应腔内通入氢气，可以停止电子阻挡层的生长，同时有利于原子获得较长的自由程，以尽快去除电子阻挡层的表面残留的反应物，使电子阻挡层的表面只留下已经成型的晶体，避免未反应的反应物扩散到后续生长的晶体中，使电子阻挡层和P型半导体层的交界面清晰，减小交界面产生的缺陷，提升外延片整体的晶体质量，提高空穴的迁移率，增加有源层中空穴和电子的复合效率，最终提高LED的发光效率。附图说明
[0030] 为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
[0031] 图1是本发明实施例提供的一种氮化镓基发光二极管外延片的制作方法的流程图；
[0032] 图2是本发明实施例提供的电子阻挡层生长过程中通入反应腔中各气体流量一种变化方式的示意图；
[0033] 图3是本发明实施例提供的电子阻挡层生长过程中通入反应腔中各气体流量另一种变化方式的示意图；
[0034] 图4是本发明实施例提供的电子阻挡层生长过程中通入反应腔中各气体流量又一种变化方式的示意图；
[0035] 图5是本发明实施例提供的一种氮化镓基发光二极管外延片的结构示意图。
具体实施方式
[0036] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0037] 本发明实施例提供了一种氮化镓基发光二极管外延片。图1为本发明实施例提供的一种氮化镓基发光二极管外延片的制作方法的流程图。参见图1，该制作方法包括：
[0038] 步骤101：提供一衬底并将衬底放置在反应腔中。
[0040] 可选地，在步骤101之后，该制作方法还可以包括：
[0042] 对衬底进行氮化处理。
[0043] 通过上述步骤清洁衬底的表面，避免杂质掺入外延片中，有利于提高外延片的生长质量。
[0044] 步骤102：在衬底上依次生长N型半导体层和有源层。
[0045] 具体地，N型半导体层的材料可以采用N型掺杂(如硅)的氮化镓。有源层可以包括多个量子阱和多个量子垒，多个量子阱和多个量子垒交替层叠设置；量子阱的材料可以采用氮化铟镓(InGaN)，如InxGa1-xN，0＜x＜1，量子垒的材料可以采用氮化镓。
[0046] 进一步地，N型半导体层的厚度可以为1μm～3μm，优选为2μm；N型半导体层中N型掺18 3 19 3 18 3
杂剂的掺杂浓度可以为10 /cm ～3*10 /cm ，优选为6*10 /cm 。量子阱的厚度可以为3nm～4nm，优选为3.5nm；量子垒的厚度可以为9nm～20nm，优选为15nm；量子阱的数量与量子垒的数量相同，量子垒的数量可以为5个～11个，优选为8个。
杂剂的掺杂浓度可以为10 /cm ～3*10 /cm ，优选为6*10 /cm 。量子阱的厚度可以为3nm～4nm，优选为3.5nm；量子垒的厚度可以为9nm～20nm，优选为15nm；量子阱的数量与量子垒的数量相同，量子垒的数量可以为5个～11个，优选为8个。
[0047] 具体地，该步骤102可以包括：
[0048] 控制温度为1000℃～1100℃(优选为1050℃)，压力为100torr～500torr(优选为300torr)，在衬底上生长N型半导体层。
[0049] 在N型半导体层上生长有源层；其中，量子阱的生长温度为720℃～829℃(优选为760℃)，压力为100torr～500torr(优选为300torr)；量子垒的生长温度为850℃～959℃(优选为900℃)，压力为100torr～500torr(优选为300torr)。
[0050] 可选地，在步骤102之前，该制作方法还可以包括：
[0051] 在衬底上生长缓冲层。
[0052] 通过缓冲层缓解衬底材料与氮化镓之间晶格失配产生的应力和缺陷，并为氮化镓材料外延生长提供成核中心
[0053] 相应地，N型半导体层生长在缓冲层上。
[0054] 具体地，缓冲层的材料可以采用氮化镓。
[0055] 进一步地，缓冲层的厚度可以为15nm～40nm，优选为25nm。
[0056] 具体地，在衬底上生长缓冲层，可以包括：
[0057] 控制温度为400℃～600℃(优选为500℃)，压力为400torr～600torr(优选为500torr)，在衬底上生长缓冲层；
[0058] 控制温度为1000℃～1200℃(优选为1100℃)，压力为400torr～600torr(优选为500torr)，对缓冲层进行5分钟～10分钟(优选为8分钟)的原位退火处理。
[0059] 优选地，在衬底上生长缓冲层之后，该制作方法还可以包括：
[0060] 在缓冲层上生长未掺杂氮化镓层。
[0061] 通过未掺杂氮化镓层进一步缓解衬底材料与氮化镓之间晶格失配产生的应力和缺陷，为外延片主体结构提供晶体质量较好的生长表面。
[0062] 相应地，N型半导体层生长在未掺杂氮化镓层上。
[0063] 在具体实现时，缓冲层为首先在图形化衬底上低温生长的一层较薄的氮化镓，因此也称为低温缓冲层。再在低温缓冲层进行氮化镓的纵向生长，会形成多个相互独立的三维岛状结构，称为三维成核层；然后在所有三维岛状结构上和各个三维岛状结构之间进行氮化镓的横向生长，形成二维平面结构，称为二维恢复层；最后在二维生长层上高温生长一层较厚的氮化镓，称为本征氮化镓层。本实施例中将三维成核层、二维恢复层和本征氮化镓层统称为未掺杂氮化镓层。
[0064] 进一步地，三维成核层的厚度可以为100nm～600nm，优选为350nm；二维恢复层的厚度可以为500nm～800nm，优选为650nm；本征氮化镓层的厚度可以为800nm～2μm，优选为1.4μm。
[0065] 具体地，在缓冲层上生长未掺杂氮化镓层，可以包括：
[0066] 控制温度为1000℃～1100℃(优选为1050℃)，压力为100torr～600torr(优选为300torr)，在缓冲层上生长三维成核层，生长时间为10min～20min；
[0067] 控制温度为1000℃～1200℃(优选为1100℃)，压力为100torr～500torr(优选为300torr)，在三维成核层上生长二维恢复层，生长时间为10min～20min，生长时间为20min～40min；
[0068] 控制温度为1000℃～1200℃(优选为1100℃)，压力为100torr～500torr(优选为300torr)，在二维恢复层上生长本征氮化镓层。
[0069] 可选地，在N型半导体层上生长有源层之前，该制作方法还可以包括：
[0070] 在N型半导体层上生长应力释放层。
[0071] 通过应力释放层对蓝宝石和氮化镓之间晶格失配产生的应力进行释放，提高有源层的晶体质量，有利于电子和空穴在有源层进行辐射复合发光，提高LED的内量子效率，进而提高LED的发光效率。
[0072] 相应地，有源层生长在应力释放层上。
[0073] 具体地，应力释放层的材料可以采用镓铟铝氮(AlInGaN)，可以有效释放蓝宝石和氮化镓晶格失配产生的应力，改善外延片的晶体质量，提高LED的发光效率。
[0074] 优选地，应力释放层中铝组分的摩尔含量可以小于或等于0.2，应力释放层中铟组分的摩尔含量可以小于或等于0.05，以避免造成不良影响。
[0075] 进一步地，应力释放层的厚度可以为50nm～500nm，优选为300nm。
[0076] 具体地，在N型半导体层上生长应力释放层，可以包括：
[0077] 控制温度为800℃～1100℃(优选为950℃)，压力为100torr～500torr(优选为300torr)，在N型半导体层上生长应力释放层。
[0078] 步骤103：在有源层上间断性生长电子阻挡层。
[0079] 在本实施例中，间断性生长包括依次出现的多个生长周期，每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段。生长阶段时持续向反应腔内通入生长电子阻挡层的全部反应物，生长电子阻挡层。处理阶段时停止向反应腔内通入生长电子阻挡层的部分或者全部反应物，并持续向反应腔内通入氢气，去除电子阻挡层的表面残留的反应物。
[0080] 本发明实施例通过采用依次出现的多个生长周期间断性生长电子阻挡层，每个生长周期包括生长阶段和处理阶段，生长阶段时持续向反应腔内通入生长电子阻挡层的全部反应物，可以进行电子阻挡层的生长；生长阶段之后出现的处理阶段时停止向反应腔内通入生长电子阻挡层的部分或全部反应物，并持续向反应腔内通入氢气，可以停止电子阻挡层的生长，同时有利于原子获得较长的自由程，以尽快去除电子阻挡层的表面残留的反应物，使电子阻挡层的表面只留下已经成型的晶体，避免未反应的反应物扩散到后续生长的晶体中，使电子阻挡层和P型半导体层的交界面清晰，减小交界面产生的缺陷，提升外延片整体的晶体质量，提高空穴的迁移率，增加有源层中空穴和电子的复合效率，最终提高LED的发光效率。而且处理阶段和生长阶段交替出现，有利于铝元素均匀分布在电子阻挡层中，避免局部铝元素的含量过高而影响空穴注入有源层中，降低LE的发光效率。
[0081] 具体地，电子阻挡层的材料可以采用P型掺杂的氮化铝镓(AlGaN)，如AlyGa1-yN，0.1＜y＜0.5。
[0082] 可选地，生长阶段时持续向反应腔内通入生长电子阻挡层的全部反应物，生长电子阻挡层，可以包括：
[0083] 持续向反应腔内通入铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂，形成P型掺杂的氮化铝镓层。
[0084] 在本实施例的一种实现方式中，处理阶段时停止向反应腔内通入生长电子阻挡层的部分或者全部反应物，并持续向反应腔内通入氢气，去除电子阻挡层的表面残留的反应物，可以包括：
[0085] 停止向反应腔内通入铝源、镓源和P型掺杂剂，继续向反应腔内通入氨气，同时持续向反应腔内通入氢气，去除P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝源。
[0086] 处理阶段时在向反应腔内通入氢气的同时，还向反应腔内通入氨气，氨气可以防止氢气刻蚀P型掺杂的氮化铝镓层的表面，避免已经成型的晶体分解，P型掺杂的氮化铝镓层的表面平整性好。而且氨气的价格便宜，对生产成本的影响可以忽略不计。
[0087] 图2为电子阻挡层生长过程中通入反应腔中各气体流量一种变化方式的示意图。参见图2，在电子阻挡层的生长过程中交替出现生长阶段和处理阶段。生长阶段时铝源、镓源和P型掺杂剂的流量大于0，处理阶段时铝源、镓源和P型掺杂剂的流量为0，即铝源、镓源和P型掺杂剂仅在生长阶段通入反应腔中。生长阶段和处理阶段时氨气的流量均大于0，即氨气在生长阶段和处理阶段均通入反应腔中。生长阶段氢气的流量为0，处理阶段氢气的流量大于0，即氢气仅在处理阶段通入反应腔中。
[0088] 在本实施例的另一种实现方式中，处理阶段时停止向反应腔内通入生长电子阻挡层的部分或者全部反应物，并持续向反应腔内通入氢气，去除电子阻挡层的表面残留的反应物，可以包括：
[0089] 停止向反应腔内通入铝源、氨气和P型掺杂剂，继续向反应腔内通入镓源，同时持续向反应腔内通入氢气，去除P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝源。
[0090] 处理阶段时在向反应腔内通入氢气的同时，还向反应腔内通入镓源，镓源可以防止氢气刻蚀P型掺杂的氮化铝镓层的表面，避免已经成型的晶体分解，P型掺杂的氮化铝镓层的表面平整性好。
[0091] 图3为电子阻挡层生长过程中通入反应腔中各气体流量另一种变化方式的示意图。参见图3，在电子阻挡层的生长过程中交替出现生长阶段和处理阶段。生长阶段时铝源、氨气和P型掺杂剂的流量大于0，处理阶段时铝源、氨气和P型掺杂剂的流量为0，即铝源、氨气和P型掺杂剂仅在生长阶段通入反应腔中。生长阶段和处理阶段时镓源的流量均大于0，即镓源在生长阶段和处理阶段均通入反应腔中。生长阶段氢气的流量为0，处理阶段氢气的流量大于0，即氢气仅在处理阶段通入反应腔中。
[0092] 在本实施例的又一种实现方式中，处理阶段时停止向反应腔内通入生长电子阻挡层的部分或者全部反应物，并持续向反应腔内通入氢气，去除电子阻挡层的表面残留的反应物，可以包括：
[0093] 停止向反应腔内通入铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂，同时持续向反应腔内通入氢气，去除P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝源。
[0094] 处理阶段时只向反应腔内通入氢气，实现成本最低。
[0095] 图4为电子阻挡层生长过程中通入反应腔中各气体流量又一种变化方式的示意图。参见图4，在电子阻挡层的生长过程中交替出现生长阶段和处理阶段。生长阶段时铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂的流量大于0，处理阶段时铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂的流量为0，即铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂仅在生长阶段通入反应腔中。生长阶段氢气的流量为0，处理阶段氢气的流量大于0，即氢气仅在处理阶段通入反应腔中。
[0096] 可选地，铝源的通入流量可以为20sccm～500sccm，优选为260sccm；镓源的通入流量可以为200sccm～900sccm，优选为550sccm；氨气的通入流量可以为5L/min～50L/min，优选为30L/min；P型掺杂剂的通入流量可以为50sccm～800sccm，优选为400sccm。
[0097] 通过匹配铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂的通入流量，使电子阻挡层中铝元素和P型掺杂剂的掺杂浓度在合适范围内。
[0098] 进一步地，电子阻挡层中铝组分的含量可以为0.1～0.5，优选为0.3。
[0099] 如果电子阻挡层中铝组分的含量小于0.1，则可能由于电子阻挡层中铝组分的含量较低而无法有效阻挡电子跃迁到P型半导体层中，造成LED芯片漏电；如果电子阻挡层中铝组分的含量大于0.5，则可能由于电子阻挡层中铝组分的含量较高而阻挡空穴注入有源层中，降低LED的发光效率。
[0100] 进一步地，电子阻挡层中P型掺杂剂的掺杂浓度可以为1018/cm3～1020/cm3，优选为1019/cm3。
[0101] 如果电子阻挡层中P型掺杂剂的掺杂浓度低于，则可能由于电子阻挡层中P型掺杂剂的掺杂浓度较低而影响空穴注入有源层中，降低有源层中空穴和电子的复合效率，最终降低LED的发光效率；如果电子阻挡层中P型掺杂剂的掺杂浓度高于，则可能由于电子阻挡层中P型掺杂剂的掺杂浓度较高而造成电子阻挡层的晶体质量较差，影响有源层中电子和空穴的复合效率，最终降低LED的发光效率。
[0102] 优选地，氢气的通入流量可以为5L/min～100L/min，优选为50L/min。
[0103] 如果氢气的通入流量小于5L/min，则可能由于氢气的通入流量较少而无法快速去除P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的反应物；如果氢气的通入流量大于100L/min，则可能由于氢气的通入流量较多而刻蚀P型掺杂的氮化铝镓层的表面，分解已经成型的氮化镓晶体，造成P型掺杂的氮化铝镓层的表面粗糙不平，影响后续半导体层的生长。
[0104] 进一步地，处理阶段的持续时长可以为5s～15s，优选为10s或12s。
[0105] 如果处理阶段的持续时长小于5s，则可能由于处理阶段的持续时长较短而无法有效去除P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的反应物；如果处理阶段的持续时长大于15s，则可能由于处理阶段的持续时长较长而造成氢气刻蚀P型掺杂的氮化铝镓层的表面，分解已经成型的氮化镓晶体，造成P型掺杂的氮化铝镓层的表面粗糙不平，影响后续半导体层的生长。
[0106] 可选地，生长阶段的持续时长可以为10s～50s，优选为30s。
[0107] 如果生长阶段的持续时长小于10s，则可能由于生长阶段的持续时长较短而造成生长周期的数量太多，影响生产效率；如果生长阶段的持续时长大于50s，则可能由于生长阶段的持续较长而使得部分反应物没有及时去除，残留的反应物会在电子阻挡层内扩散，铝元素在电子阻挡层中分布不均匀，影响空穴注入有源层中，最终降低LED的发光效率。
[0108] 进一步地，生长阶段形成的P型掺杂的氮化铝镓层的厚度可以为2nm～9nm，优选为6nm。
[0109] 如果生长阶段形成的P型掺杂的氮化铝镓层的厚度小于2nm，则可能由于生长阶段形成的P型掺杂的氮化铝镓层太薄而造成生长周期的数量太多，影响生产效率；如果生长阶段形成的P型掺杂的氮化铝镓层的厚度大于9nm，则可能由于生长阶段形成的P型掺杂的氮化铝镓层太厚而使得部分反应物没有及时去除，残留的反应物会在电子阻挡层内扩散，铝元素在电子阻挡层中分布不均匀，影响空穴注入有源层中，最终降低LED的发光效率。
[0110] 优选地，生长周期的数量可以为10个～50个，优选为30个。
[0111] 如果生长周期的数量小于10个，则可能由于生长周期的数量较少而使得部分反应物没有及时去除，残留的反应物会在电子阻挡层内扩散，铝元素在电子阻挡层中分布不均匀，影响空穴注入有源层中，最终降低LED的发光效率；如果生长周期的数量大于50个，则可能由于生长周期的数量较多而降低生产效率。
[0112] 进一步地，电子阻挡层的厚度可以为20nm～150nm，优选为90nm。
[0113] 如果电子阻挡层的厚度小于20nm，则可能由于电子阻挡层太薄而无法有效阻挡电子跃迁到P型半导体层中，造成LED芯片漏电；如果电子阻挡层的厚度大于150nm，则可能由于电子阻挡层太厚而影响空穴注入有源层中，降低LED的发光效率。
[0114] 可选地，处理阶段时反应腔内的温度可以与生长阶段时反应腔内的温度相同，处理阶段时反应腔内的压力可以与生长阶段时反应腔内的压力相同。
[0115] 处理阶段和生长阶段采用相同的温度和压力，实现较为简单方便。
[0116] 优选地，间断性生长电子阻挡层时反应腔的温度可以为850℃～1000℃，优选为900℃；间断性生长电子阻挡层时反应腔的压力可以为100torr～500torr，优选为300torr。
[0117] 匹配反应腔内的温度和压力，得到晶体质量较好的电子阻挡层。
[0118] 可选地，在步骤103之前，该制作方法还可以包括：
[0119] 在有源层上生长低温P型层。
[0120] 通过低温P型层避免电子阻挡层较高的生长温度造成有源层中的铟原子析出，影响发光二极管的发光效率。
[0121] 相应地，电子阻挡层生长在低温P型层上。
[0122] 具体地，低温P型层的材料可以为与P型半导体层的材料相同。在本实施例中，低温P型层的材料可以为P型掺杂的氮化镓。
[0123] 进一步地，低温P型层的厚度可以为10nm～50nm，优选为30nm；低温P型层中P型掺杂剂的掺杂浓度可以为1018/cm3～1020/cm3，优选为1019/cm3。
[0124] 具体地，在有源层上生长低温P型层，可以包括：
[0125] 控制温度为600℃～850℃(优选为750℃)，压力为100torr～600torr(优选为300torr)，在有源层上生长低温P型层。
[0126] 步骤104：在电子阻挡层上生长P型半导体层。
[0127] 具体地，P型半导体层的材料可以采用P型掺杂(如镁)的氮化镓。
[0128] 进一步地，P型半导体层的厚度可以为100nm～500nm，优选为300nm；P型半导体层中P型掺杂剂的掺杂浓度可以为1018/cm3～1020/cm3，优选为1019/cm3。
[0129] 在本实施例的一种实现方式中，该步骤104可以包括：
[0130] 控制温度为850℃～1000℃(优选为900℃)，压力为100torr～300torr(优选为200torr)，在有源层上生长P型半导体层。
[0131] 在本实施例的另一种实现方式中，该步骤104可以包括：
[0132] 在电子阻挡层上间断性生长P型半导体层。
[0133] 具体地，间断性生长P型半导体层的过程与间断性生长电子阻挡层的过程基本相同，不同之处主要在于反应物不同。具体地，间断性生长P型半导体层的全部反应物包括镓源、氨气和P型掺杂剂，间断性生长电子阻挡层的全部反应物包括铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂。即间断性生长包括依次出现的多个生长周期，每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段。生长阶段时持续向反应腔内通入生长P型半导体层的全部反应物，生长P型半导体层。处理阶段时停止向反应腔内通入生长P型半导体层的部分或者全部反应物，并持续向反应腔内通入氢气，去除P型半导体层的表面残留的反应物。
[0134] 通过采用依次出现的多个生长周期间断性生长P型半导体层，每个生长周期包括生长阶段和处理阶段，生长阶段时持续向反应腔内通入生长P型半导体层的全部反应物，可以进行P型半导体层的生长；生长阶段之后出现的处理阶段时停止向反应腔内通入生长P型半导体层的部分或全部反应物，并持续向反应腔内通入氢气，可以停止P型半导体层的生长，同时有利于原子获得较长的自由程，以尽快去除P型半导体层的表面残留的反应物，使P型半导体层的表面只留下已经成型的晶体，避免未反应的反应物扩散到后续生长的晶体中，使P型半导体层和P型半导体层上的半导体层(如P型接触层)的交界面清晰，减小交界面产生的缺陷，提升外延片整体的晶体质量，提高空穴的迁移率，增加有源层中空穴和电子的复合效率，最终提高LED的发光效率。
[0135] 可选地，在步骤104之后，该制作方法还可以包括：
[0136] 控制温度为850℃～1050℃(优选为950℃)，压力为100torr～300torr(优选为200torr)，在P型半导体层上生长P型接触层。
[0138] 具体地，P型接触层的材料可以采用P型掺杂的氮化铟镓。
[0139] 进一步地，P型接触层的厚度可以为5nm～100nm，优选为50nm；P型接触层中P型掺杂剂的掺杂浓度可以为1021/cm3～1022/cm3，优选为5*1021/cm3。
[0140] 具体地，在P型半导体层上生长P型接触层，可以包括：
[0141] 控制温度为850℃～1050℃(优选为950℃)，压力为100torr～300torr(优选为200torr)，在P型半导体层上生长P型接触层。
[0142] 需要说明的是，在上述外延生长结束之后，会先将温度降低至650℃～850℃(优选为750℃)，在氮气气氛中对外延片进行5分钟～15分钟(优选为10分钟)的退火处理，然后再将外延片的温度降低至室温。
[0143] 控制温度、压力均是指控制生长外延片的反应腔中的温度、压力，具体为金属有机化合物化学气相沉淀(英文：Metal-organic Chemical Vapor Deposition，简称：MOCVD)设备的反应腔。实现时以三甲基镓或三乙基镓作为镓源，高纯氨气作为氮源，三甲基铟作为铟源，三甲基铝作为铝源，N型掺杂剂选用硅烷，P型掺杂剂选用二茂镁。
[0144] 图1所示的制作方法的一种具体实现方式可以包括：
[0145] 步骤201：提供一衬底并将衬底放置在反应腔中。
[0146] 步骤202：控制温度为1050℃，压力为300torr，在衬底上生长N型半导体层。
[0147] 步骤203：在N型半导体层上生长有源层，有源层包括交替生长的8个量子阱和8个量子垒；量子阱的厚度为3.5nm，量子阱的生长温度为760℃，量子阱的生长压力为300torr；量子垒的厚度为15nm，量子垒的生长温度为900℃，量子垒的生长压力为300torr。
[0148] 步骤204：控制温度900℃，压力为300torr，在有源层上间断性生长电子阻挡层；间断性生长包括依次出现的10个生长周期，每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段；生长阶段时持续向反应腔内通入流量为260sccm的铝源、流量为550sccm的镓源、流量为30L/min的氨气和流量为400sccm的P型掺杂剂，形成P型掺杂的氮化铝镓层，生长阶段的持续时长为50s；处理阶段时停止向反应腔内通入铝源、氨气和P型掺杂剂，继续向反应腔内通入流量为550sccm的镓源，同时持续向反应腔内通入流量为50L/min的氢气，去除P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝元素，处理阶段的持续时长为15s。
[0149] 步骤205：控制温度为900℃，压力为200torr，在有源层上生长厚度为300nm的P型半导体层，P型半导体层中P型掺杂剂的掺杂浓度为1019cm-3。
[0150] 将得到的外延片制成芯片，与电子阻挡层生长过程中持续向反应腔中通入铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂制成的芯片相比(两种芯片中铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂的通入流量相同，电子阻挡层的生长温度和生长压力相同，N型半导体层、有源层和P型半导体层的生长条件相同)，芯片的光效提高了。1％～2％。
[0151] 图1所示的制作方法的另一种具体实现方式可以包括：
[0152] 步骤301：提供一衬底并将衬底放置在反应腔中。
[0153] 步骤302：控制温度为1050℃，压力为300torr，在衬底上生长N型半导体层。
[0154] 步骤303：在N型半导体层上生长有源层，有源层包括交替生长的8个量子阱和8个量子垒；量子阱的厚度为3.5nm，量子阱的生长温度为760℃，量子阱的生长压力为300torr；量子垒的厚度为15nm，量子垒的生长温度为900℃，量子垒的生长压力为300torr。
[0155] 步骤304：控制温度900℃，压力为300torr，在有源层上间断性生长电子阻挡层；间断性生长包括依次出现的30个生长周期，每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段；生长阶段时持续向反应腔内通入流量为260sccm的铝源、流量为550sccm的镓源、流量为30L/min的氨气和流量为400sccm的P型掺杂剂，形成P型掺杂的氮化铝镓层，生长阶段的持续时长为30s；处理阶段时停止向反应腔内通入铝源、氨气和P型掺杂剂，继续向反应腔内通入流量为550sccm的镓源，同时持续向反应腔内通入流量为50L/min的氢气，去除P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝元素，处理阶段的持续时长为10s。
[0156] 步骤305：控制温度为900℃，压力为200torr，在有源层上生长厚度为300nm的P型19 -3
半导体层，P型半导体层中P型掺杂剂的掺杂浓度为10 cm 。
半导体层，P型半导体层中P型掺杂剂的掺杂浓度为10 cm 。
[0157] 将得到的外延片制成芯片，与电子阻挡层生长过程中持续向反应腔中通入铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂制成的芯片相比(两种芯片中铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂的通入流量相同，电子阻挡层的生长温度和生长压力相同，N型半导体层、有源层和P型半导体层的生长条件相同)，芯片的光效提高了3％～5％。
[0158] 图1所示的制作方法的又一种具体实现方式可以包括：
[0159] 步骤401：提供一衬底并将衬底放置在反应腔中。
[0160] 步骤402：控制温度为1050℃，压力为300torr，在衬底上生长N型半导体层。
[0161] 步骤403：在N型半导体层上生长有源层，有源层包括交替生长的8个量子阱和8个量子垒；量子阱的厚度为3.5nm，量子阱的生长温度为760℃，量子阱的生长压力为300torr；量子垒的厚度为15nm，量子垒的生长温度为900℃，量子垒的生长压力为300torr。
[0162] 步骤404：控制温度900℃，压力为300torr，在有源层上间断性生长电子阻挡层；间断性生长包括依次出现的50个生长周期，每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段；生长阶段时持续向反应腔内通入流量为260sccm的铝源、流量为550sccm的镓源、流量为30L/min的氨气和流量为400sccm的P型掺杂剂，形成P型掺杂的氮化铝镓层，生长阶段的持续时长为10s；处理阶段时停止向反应腔内通入铝源、氨气和P型掺杂剂，继续向反应腔内通入流量为550sccm的镓源，同时持续向反应腔内通入流量为50L/min的氢气，去除P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝元素，处理阶段的持续时长为5s。
[0163] 步骤405：控制温度为900℃，压力为200torr，在有源层上生长厚度为300nm的P型半导体层，P型半导体层中P型掺杂剂的掺杂浓度为1019cm-3。
[0164] 将得到的外延片制成芯片，与电子阻挡层生长过程中持续向反应腔中通入铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂制成的芯片相比(两种芯片中铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂的通入流量相同，电子阻挡层的生长温度和生长压力相同，N型半导体层、有源层和P型半导体层的生长条件相同)，芯片的光效提高了4％～6％。
[0165] 图1所示的制作方法的又一种具体实现方式可以包括：
[0166] 步骤501：提供一衬底并将衬底放置在反应腔中。
[0167] 步骤502：控制温度为1050℃，压力为300torr，在衬底上生长N型半导体层。
[0168] 步骤503：在N型半导体层上生长有源层，有源层包括交替生长的8个量子阱和8个量子垒；量子阱的厚度为3.5nm，量子阱的生长温度为760℃，量子阱的生长压力为300torr；量子垒的厚度为15nm，量子垒的生长温度为900℃，量子垒的生长压力为300torr。
[0169] 步骤504：控制温度900℃，压力为300torr，在有源层上间断性生长电子阻挡层；间断性生长包括依次出现的10个生长周期，每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段；生长阶段时持续向反应腔内通入流量为260sccm的铝源、流量为550sccm的镓源、流量为30L/min的氨气和流量为400sccm的P型掺杂剂，形成P型掺杂的氮化铝镓层，生长阶段的持续时长为50s；处理阶段时停止向反应腔内通入铝源、镓源和P型掺杂剂，继续向反应腔内通入流量为30L/min的氨气，同时持续向反应腔内通入流量为50L/min的氢气，去除P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝元素，处理阶段的持续时长为15s。
[0170] 步骤505：控制温度为900℃，压力为200torr，在有源层上生长厚度为300nm的P型半导体层，P型半导体层中P型掺杂剂的掺杂浓度为1019cm-3。
[0171] 将得到的外延片制成芯片，与电子阻挡层生长过程中持续向反应腔中通入铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂制成的芯片相比(两种芯片中铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂的通入流量相同，电子阻挡层的生长温度和生长压力相同，N型半导体层、有源层和P型半导体层的生长条件相同)，芯片的光效提高了2％～3％。
[0172] 图1所示的制作方法的又一种具体实现方式可以包括：
[0173] 步骤601：提供一衬底并将衬底放置在反应腔中。
[0174] 步骤602：控制温度为1050℃，压力为300torr，在衬底上生长N型半导体层。
[0175] 步骤603：在N型半导体层上生长有源层，有源层包括交替生长的8个量子阱和8个量子垒；量子阱的厚度为3.5nm，量子阱的生长温度为760℃，量子阱的生长压力为300torr；量子垒的厚度为15nm，量子垒的生长温度为900℃，量子垒的生长压力为300torr。
[0176] 步骤604：控制温度900℃，压力为300torr，在有源层上间断性生长电子阻挡层；间断性生长包括依次出现的30个生长周期，每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段；生长阶段时持续向反应腔内通入流量为260sccm的铝源、流量为550sccm的镓源、流量为30L/min的氨气和流量为400sccm的P型掺杂剂，形成P型掺杂的氮化铝镓层，生长阶段的持续时长为30s；处理阶段时停止向反应腔内通入铝源、镓源和P型掺杂剂，继续向反应腔内通入流量为30L/min的氨气，同时持续向反应腔内通入流量为50L/min的氢气，去除P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝元素，处理阶段的持续时长为10s。
[0177] 步骤605：控制温度为900℃，压力为200torr，在有源层上生长厚度为300nm的P型19 -3
半导体层，P型半导体层中P型掺杂剂的掺杂浓度为10 cm 。
半导体层，P型半导体层中P型掺杂剂的掺杂浓度为10 cm 。
[0178] 将得到的外延片制成芯片，与电子阻挡层生长过程中持续向反应腔中通入铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂制成的芯片相比(两种芯片中铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂的通入流量相同，电子阻挡层的生长温度和生长压力相同，N型半导体层、有源层和P型半导体层的生长条件相同)，芯片的光效提高了2％～3％。
[0179] 图1所示的制作方法的又一种具体实现方式可以包括：
[0180] 步骤701：提供一衬底并将衬底放置在反应腔中。
[0181] 步骤702：控制温度为1050℃，压力为300torr，在衬底上生长N型半导体层。
[0182] 步骤703：在N型半导体层上生长有源层，有源层包括交替生长的8个量子阱和8个量子垒；量子阱的厚度为3.5nm，量子阱的生长温度为760℃，量子阱的生长压力为300torr；量子垒的厚度为15nm，量子垒的生长温度为900℃，量子垒的生长压力为300torr。
[0183] 步骤704：控制温度900℃，压力为300torr，在有源层上间断性生长电子阻挡层；间断性生长包括依次出现的50个生长周期，每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段；生长阶段时持续向反应腔内通入流量为260sccm的铝源、流量为550sccm的镓源、流量为30L/min的氨气和流量为400sccm的P型掺杂剂，形成P型掺杂的氮化铝镓层，生长阶段的持续时长为10s；处理阶段时停止向反应腔内通入铝源、镓源和P型掺杂剂，继续向反应腔内通入流量为30L/min的氨气，同时持续向反应腔内通入流量为50L/min的氢气，去除P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝元素，处理阶段的持续时长为5s。
[0184] 步骤705：控制温度为900℃，压力为200torr，在有源层上生长厚度为300nm的P型半导体层，P型半导体层中P型掺杂剂的掺杂浓度为1019cm-3。
[0185] 将得到的外延片制成芯片，与电子阻挡层生长过程中持续向反应腔中通入铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂制成的芯片相比(两种芯片中铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂的通入流量相同，电子阻挡层的生长温度和生长压力相同，N型半导体层、有源层和P型半导体层的生长条件相同)，芯片的光效提高了4％～6％。
[0186] 图1所示的制作方法的又一种具体实现方式可以包括：
[0187] 步骤801：提供一衬底并将衬底放置在反应腔中。
[0188] 步骤802：控制温度为1050℃，压力为300torr，在衬底上生长N型半导体层。
[0189] 步骤803：在N型半导体层上生长有源层，有源层包括交替生长的8个量子阱和8个量子垒；量子阱的厚度为3.5nm，量子阱的生长温度为760℃，量子阱的生长压力为300torr；量子垒的厚度为15nm，量子垒的生长温度为900℃，量子垒的生长压力为300torr。
[0190] 步骤804：控制温度900℃，压力为300torr，在有源层上间断性生长电子阻挡层；间断性生长包括依次出现的10个生长周期，每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段；生长阶段时持续向反应腔内通入流量为260sccm的铝源、流量为550sccm的镓源、流量为30L/min的氨气和流量为400sccm的P型掺杂剂，形成P型掺杂的氮化铝镓层，生长阶段的持续时长为50s；处理阶段时停止向反应腔内通入铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂，同时持续向反应腔内通入流量为50L/min的氢气，去除P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝元素，处理阶段的持续时长为15s。
[0191] 步骤805：控制温度为900℃，压力为200torr，在有源层上生长厚度为300nm的P型半导体层，P型半导体层中P型掺杂剂的掺杂浓度为1019cm-3。
[0192] 将得到的外延片制成芯片，与电子阻挡层生长过程中持续向反应腔中通入铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂制成的芯片相比(两种芯片中铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂的通入流量相同，电子阻挡层的生长温度和生长压力相同，N型半导体层、有源层和P型半导体层的生长条件相同)，芯片的光效提高了1％～2％。
[0193] 图1所示的制作方法的又一种具体实现方式可以包括：
[0194] 步骤901：提供一衬底并将衬底放置在反应腔中。
[0195] 步骤902：控制温度为1050℃，压力为300torr，在衬底上生长N型半导体层。
[0196] 步骤903：在N型半导体层上生长有源层，有源层包括交替生长的8个量子阱和8个量子垒；量子阱的厚度为3.5nm，量子阱的生长温度为760℃，量子阱的生长压力为300torr；量子垒的厚度为15nm，量子垒的生长温度为900℃，量子垒的生长压力为300torr。
[0197] 步骤904：控制温度900℃，压力为300torr，在有源层上间断性生长电子阻挡层；间断性生长包括依次出现的30个生长周期，每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段；生长阶段时持续向反应腔内通入流量为260sccm的铝源、流量为550sccm的镓源、流量为30L/min的氨气和流量为400sccm的P型掺杂剂，形成P型掺杂的氮化铝镓层，生长阶段的持续时长为30s；处理阶段时停止向反应腔内通入铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂，同时持续向反应腔内通入流量为50L/min的氢气，去除P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝元素，处理阶段的持续时长为10s。
[0198] 步骤905：控制温度为900℃，压力为200torr，在有源层上生长厚度为300nm的P型半导体层，P型半导体层中P型掺杂剂的掺杂浓度为1019cm-3。
[0199] 将得到的外延片制成芯片，与电子阻挡层生长过程中持续向反应腔中通入铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂制成的芯片相比(两种芯片中铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂的通入流量相同，电子阻挡层的生长温度和生长压力相同，N型半导体层、有源层和P型半导体层的生长条件相同)，芯片的光效提高了4％～6％。
[0200] 图1所示的制作方法的又一种具体实现方式可以包括：
[0201] 步骤1001：提供一衬底并将衬底放置在反应腔中。
[0202] 步骤1002：控制温度为1050℃，压力为300torr，在衬底上生长N型半导体层。
[0203] 步骤1003：在N型半导体层上生长有源层，有源层包括交替生长的8个量子阱和8个量子垒；量子阱的厚度为3.5nm，量子阱的生长温度为760℃，量子阱的生长压力为300torr；量子垒的厚度为15nm，量子垒的生长温度为900℃，量子垒的生长压力为300torr。
[0204] 步骤1004：控制温度900℃，压力为300torr，在有源层上间断性生长电子阻挡层；间断性生长包括依次出现的50个生长周期，每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段；生长阶段时持续向反应腔内通入流量为260sccm的铝源、流量为550sccm的镓源、流量为30L/min的氨气和流量为400sccm的P型掺杂剂，形成P型掺杂的氮化铝镓层，生长阶段的持续时长为10s；处理阶段时停止向反应腔内通入铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂，同时持续向反应腔内通入流量为50L/min的氢气，去除P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝元素，处理阶段的持续时长为5s。
[0205] 步骤1005：控制温度为900℃，压力为200torr，在有源层上生长厚度为300nm的P型半导体层，P型半导体层中P型掺杂剂的掺杂浓度为1019cm-3。
[0206] 将得到的外延片制成芯片，与电子阻挡层生长过程中持续向反应腔中通入铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂制成的芯片相比(两种芯片中铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂的通入流量相同，电子阻挡层的生长温度和生长压力相同，N型半导体层、有源层和P型半导体层的生长条件相同)，芯片的光效提高了5％～6％。
[0207] 图1所示的制作方法的又一种具体实现方式可以包括：
[0208] 步骤1101：提供一衬底并将衬底放置在反应腔中。
[0209] 步骤1102：控制温度为1050℃，压力为300torr，在衬底上生长N型半导体层。
[0210] 步骤1103：在N型半导体层上生长有源层，有源层包括交替生长的8个量子阱和8个量子垒；量子阱的厚度为3.5nm，量子阱的生长温度为760℃，量子阱的生长压力为300torr；量子垒的厚度为15nm，量子垒的生长温度为900℃，量子垒的生长压力为300torr。
[0211] 步骤1104：控制温度900℃，压力为300torr，在有源层上间断性生长电子阻挡层；间断性生长包括依次出现的30个生长周期，每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段；生长阶段时持续向反应腔内通入流量为260sccm的铝源、流量为550sccm的镓源、流量为30L/min的氨气和流量为400sccm的P型掺杂剂，形成P型掺杂的氮化铝镓层，生长阶段的持续时长为30s；处理阶段时停止向反应腔内通入铝源、镓源和P型掺杂剂，继续向反应腔内通入流量为30L/min的氨气，同时持续向反应腔内通入流量为50L/min的氢气，去除P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝元素，处理阶段的持续时长为10s。
[0212] 步骤1105：控制温度为900℃，压力为200torr，在有源层上间断性生长P型半导体层；间断性生长包括依次出现的30个生长周期，每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段；生长阶段时持续向反应腔内通入流量为550sccm的镓源、流量为30L/min的氨气和流量为400sccm的P型掺杂剂，形成P型掺杂的氮化镓层，生长阶段的持续时长为30s；处理阶段时停止向反应腔内通入镓源和P型掺杂剂，继续向反应腔内通入流量为30L/min的氨气，同时持续向反应腔内通入流量为50L/min的氢气，去除P型掺杂的氮化镓层的表面残留的P型掺杂剂，处理阶段的持续时长为10s。
[0213] 将得到的外延片制成芯片，与电子阻挡层生长过程中持续向反应腔中通入铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂以及P型半导体层生长过程中持续向反应腔中通入镓源、氨气和P型掺杂剂制成的芯片相比(两种芯片中电子阻挡层生长时铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂的通入流量相同，电子阻挡层的生长温度和生长压力相同，P型半导体层生长时镓源、氨气和P型掺杂剂的通入流量相同，P型半导体层的生长温度和生长压力相同，N型半导体层和有源层的生长条件相同)，芯片的光效提高了6％～8％。
[0214] 图1所示的制作方法的又一种具体实现方式可以包括：
[0215] 步骤1201：提供一衬底并将衬底放置在反应腔中。
[0216] 步骤1202：控制温度为1050℃，压力为300torr，在衬底上生长N型半导体层。
[0217] 步骤1203：在N型半导体层上生长有源层，有源层包括交替生长的8个量子阱和8个量子垒；量子阱的厚度为3.5nm，量子阱的生长温度为760℃，量子阱的生长压力为300torr；量子垒的厚度为15nm，量子垒的生长温度为900℃，量子垒的生长压力为300torr。
[0218] 步骤1204：控制温度900℃，压力为300torr，在有源层上间断性生长电子阻挡层；间断性生长包括依次出现的30个生长周期，每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段；生长阶段时持续向反应腔内通入流量为260sccm的铝源、流量为550sccm的镓源、流量为30L/min的氨气和流量为400sccm的P型掺杂剂，形成P型掺杂的氮化铝镓层，生长阶段的持续时长为30s；处理阶段时停止向反应腔内通入铝源、镓源和P型掺杂剂，继续向反应腔内通入流量为30L/min的氨气，同时持续向反应腔内通入流量为50L/min的氢气，去除P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝元素，处理阶段的持续时长为10s。
[0219] 步骤1205：控制温度为900℃，压力为200torr，在有源层上间断性生长P型半导体层；间断性生长包括依次出现的10个生长周期，每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段；生长阶段时持续向反应腔内通入流量为550sccm的镓源、流量为30L/min的氨气和流量为400sccm的P型掺杂剂，形成P型掺杂的氮化镓层，生长阶段的持续时长为50s；处理阶段时停止向反应腔内通入镓源和P型掺杂剂，继续向反应腔内通入流量为30L/min的氨气，同时持续向反应腔内通入流量为50L/min的氢气，去除P型掺杂的氮化镓层的表面残留的P型掺杂剂，处理阶段的持续时长为15s。
[0220] 将得到的外延片制成芯片，与电子阻挡层生长过程中持续向反应腔中通入铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂以及P型半导体层生长过程中持续向反应腔中通入镓源、氨气和P型掺杂剂制成的芯片相比(两种芯片中电子阻挡层生长时铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂的通入流量相同，电子阻挡层的生长温度和生长压力相同，P型半导体层生长时镓源、氨气和P型掺杂剂的通入流量相同，P型半导体层的生长温度和生长压力相同，N型半导体层和有源层的生长条件相同)，芯片的光效提高了7％～9％。
[0221] 图1所示的制作方法的又一种具体实现方式可以包括：
[0222] 步骤1301：提供一衬底并将衬底放置在反应腔中。
[0223] 步骤1302：控制温度为1050℃，压力为300torr，在衬底上生长N型半导体层。
[0224] 步骤1303：在N型半导体层上生长有源层，有源层包括交替生长的8个量子阱和8个量子垒；量子阱的厚度为3.5nm，量子阱的生长温度为760℃，量子阱的生长压力为300torr；量子垒的厚度为15nm，量子垒的生长温度为900℃，量子垒的生长压力为300torr。
[0225] 步骤1304：控制温度900℃，压力为300torr，在有源层上间断性生长电子阻挡层；间断性生长包括依次出现的30个生长周期，每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段；生长阶段时持续向反应腔内通入流量为260sccm的铝源、流量为550sccm的镓源、流量为30L/min的氨气和流量为400sccm的P型掺杂剂，形成P型掺杂的氮化铝镓层，生长阶段的持续时长为30s；处理阶段时停止向反应腔内通入铝源、镓源和P型掺杂剂，继续向反应腔内通入流量为30L/min的氨气，同时持续向反应腔内通入流量为50L/min的氢气，去除P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝元素，处理阶段的持续时长为10s。
[0226] 步骤1305：控制温度为900℃，压力为200torr，在有源层上间断性生长P型半导体层；间断性生长包括依次出现的50个生长周期，每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段；生长阶段时持续向反应腔内通入流量为550sccm的镓源、流量为30L/min的氨气和流量为400sccm的P型掺杂剂，形成P型掺杂的氮化镓层，生长阶段的持续时长为10s；处理阶段时停止向反应腔内通入镓源和P型掺杂剂，继续向反应腔内通入流量为30L/min的氨气，同时持续向反应腔内通入流量为50L/min的氢气，去除P型掺杂的氮化镓层的表面残留的P型掺杂剂，处理阶段的持续时长为5s。
[0227] 将得到的外延片制成芯片，与电子阻挡层生长过程中持续向反应腔中通入铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂以及P型半导体层生长过程中持续向反应腔中通入镓源、氨气和P型掺杂剂制成的芯片相比(两种芯片中电子阻挡层生长时铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂的通入流量相同，电子阻挡层的生长温度和生长压力相同，P型半导体层生长时镓源、氨气和P型掺杂剂的通入流量相同，P型半导体层的生长温度和生长压力相同，N型半导体层和有源层的生长条件相同)，芯片的光效提高了3％～5％。
[0228] 图1所示的制作方法的又一种具体实现方式可以包括：
[0229] 步骤1401：提供一衬底并将衬底放置在反应腔中。
[0230] 步骤1402：控制温度为1050℃，压力为300torr，在衬底上生长N型半导体层。
[0231] 步骤1403：在N型半导体层上生长有源层，有源层包括交替生长的8个量子阱和8个量子垒；量子阱的厚度为3.5nm，量子阱的生长温度为760℃，量子阱的生长压力为300torr；量子垒的厚度为15nm，量子垒的生长温度为900℃，量子垒的生长压力为300torr。
[0232] 步骤1404：控制温度900℃，压力为300torr，在有源层上间断性生长电子阻挡层；间断性生长包括依次出现的30个生长周期，每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段；生长阶段时持续向反应腔内通入流量为260sccm的铝源、流量为550sccm的镓源、流量为30L/min的氨气和流量为400sccm的P型掺杂剂，形成P型掺杂的氮化铝镓层，生长阶段的持续时长为30s；处理阶段时停止向反应腔内通入铝源、镓源和P型掺杂剂，继续向反应腔内通入流量为30L/min的氨气，同时持续向反应腔内通入流量为50L/min的氢气，去除P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝元素，处理阶段的持续时长为10s。
[0233] 步骤1405：控制温度为900℃，压力为200torr，在有源层上间断性生长P型半导体层；间断性生长包括依次出现的30个生长周期，每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段；生长阶段时持续向反应腔内通入流量为550sccm的镓源、流量为30L/min的氨气和流量为400sccm的P型掺杂剂，形成P型掺杂的氮化镓层，生长阶段的持续时长为30s；处理阶段时停止向反应腔内通入氨气和P型掺杂剂，继续向反应腔内通入流量为550sccm的镓源，同时持续向反应腔内通入流量为50L/min的氢气，去除P型掺杂的氮化镓层的表面残留的P型掺杂剂，处理阶段的持续时长为10s。
[0234] 将得到的外延片制成芯片，与电子阻挡层生长过程中持续向反应腔中通入铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂以及P型半导体层生长过程中持续向反应腔中通入镓源、氨气和P型掺杂剂制成的芯片相比(两种芯片中电子阻挡层生长时铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂的通入流量相同，电子阻挡层的生长温度和生长压力相同，P型半导体层生长时镓源、氨气和P型掺杂剂的通入流量相同，P型半导体层的生长温度和生长压力相同，N型半导体层和有源层的生长条件相同)，芯片的光效提高了1％～2％。
[0235] 图1所示的制作方法的又一种具体实现方式可以包括：
[0236] 步骤1501：提供一衬底并将衬底放置在反应腔中。
[0237] 步骤1502：控制温度为1050℃，压力为300torr，在衬底上生长N型半导体层。
[0238] 步骤1503：在N型半导体层上生长有源层，有源层包括交替生长的8个量子阱和8个量子垒；量子阱的厚度为3.5nm，量子阱的生长温度为760℃，量子阱的生长压力为300torr；量子垒的厚度为15nm，量子垒的生长温度为900℃，量子垒的生长压力为300torr。
[0239] 步骤1504：控制温度900℃，压力为300torr，在有源层上间断性生长电子阻挡层；间断性生长包括依次出现的30个生长周期，每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段；生长阶段时持续向反应腔内通入流量为260sccm的铝源、流量为550sccm的镓源、流量为30L/min的氨气和流量为400sccm的P型掺杂剂，形成P型掺杂的氮化铝镓层，生长阶段的持续时长为30s；处理阶段时停止向反应腔内通入铝源、镓源和P型掺杂剂，继续向反应腔内通入流量为30L/min的氨气，同时持续向反应腔内通入流量为50L/min的氢气，去除P型掺杂的氮化铝镓层的表面残留的铝元素，处理阶段的持续时长为10s。
[0240] 步骤1505：控制温度为900℃，压力为200torr，在有源层上间断性生长P型半导体层；间断性生长包括依次出现的30个生长周期，每个生长周期包括生长阶段和在生长阶段之后出现的处理阶段；生长阶段时持续向反应腔内通入流量为550sccm的镓源、流量为30L/min的氨气和流量为400sccm的P型掺杂剂，形成P型掺杂的氮化镓层，生长阶段的持续时长为30s；处理阶段时停止向反应腔内通入镓源、氨气和P型掺杂剂，同时持续向反应腔内通入流量为50L/min的氢气，去除P型掺杂的氮化镓层的表面残留的P型掺杂剂，处理阶段的持续时长为10s。
[0241] 将得到的外延片制成芯片，与电子阻挡层生长过程中持续向反应腔中通入铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂以及P型半导体层生长过程中持续向反应腔中通入镓源、氨气和P型掺杂剂制成的芯片相比(两种芯片中电子阻挡层生长时铝源、镓源、氨气和P型掺杂剂的通入流量相同，电子阻挡层的生长温度和生长压力相同，P型半导体层生长时镓源、氨气和P型掺杂剂的通入流量相同，P型半导体层的生长温度和生长压力相同，N型半导体层和有源层的生长条件相同)，芯片的光效提高了1％～2％。
[0242] 本发明实施例提供了一种氮化镓基发光二极管外延片，适用于采用图1所示的制作方法制作而成。图5为本发明实施例提供的一种氮化镓基发光二极管外延片的结构示意图。参见图5，该氮化镓基发光二极管外延片包括衬底10、N型半导体层20、有源层30、电子阻挡层40和P型半导体层50，N型半导体层20、有源层30、电子阻挡层40和P型半导体层50依次层叠在衬底10上。
[0243] 在本实施例中，电子阻挡层40包括依次层叠的多个子层，每个子层的表面为采用氢气处理的表面。
[0244] 可选地，P型半导体层50可以包括依次层叠的多个子层，每个子层的表面为采用氢气处理的表面。
[0245] 可选地，如图5所示，该氮化镓基发光二极管外延片还可以包括缓冲层61，缓冲层61设置在衬底10和N型半导体层20之间。
[0246] 优选地，如图5所示，该氮化镓基发光二极管外延片还可以包括未掺杂氮化镓层62，未掺杂氮化镓层62设置在缓冲层61和N型半导体层20之间。
[0247] 可选地，如图5所示，该氮化镓基发光二极管外延片还可以包括应力释放层70，应力释放层70设置在N型半导体层20和有源层30之间。
[0248] 可选地，如图5所示，该氮化镓基发光二极管外延片还可以包括低温P型层80，低温P型层80设置在有源层30和电子阻挡层40之间。
[0249] 可选地，如图5所示，该氮化镓基发光二极管外延片还可以包括P型接触层90，P型接触层90设置在P型半导体层50上。
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