一種發(fā)光二極管的外延片及其制備方法與流程

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)光二極管的外延片及其制備方法。

背景技術(shù)：

發(fā)光二極管(英文：lightemittingdiode，簡(jiǎn)稱：led)是利用半導(dǎo)體的pn結(jié)電致發(fā)光原理制成的一種半導(dǎo)體發(fā)光器件。外延片是發(fā)光二極管制備過(guò)程中的初級(jí)成品。

現(xiàn)有的外延片包括藍(lán)寶石襯底以及依次層疊在藍(lán)寶石襯底上的緩沖層、未摻雜氮化鎵層、n型氮化鎵層、多量子阱層、電子阻擋層和p型氮化鎵層。其中，多量子阱層包括多個(gè)量子阱和多個(gè)量子壘，多個(gè)量子阱和多個(gè)量子壘交替層疊設(shè)置，量子阱為銦鎵氮層，量子壘為氮化鎵層。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題：

若量子阱采用較優(yōu)的溫度(750～850℃)生長(zhǎng)，則量子阱的生長(zhǎng)質(zhì)量較好，但同時(shí)會(huì)造成銦的析出，量子阱中銦組分的含量降低。為了保障量子阱的發(fā)光，量子阱中銦組分的含量需要在設(shè)定范圍內(nèi)，因此通常采用比較優(yōu)的溫度低50℃的溫度生長(zhǎng)量子阱，但這樣會(huì)造成量子阱的生長(zhǎng)質(zhì)量較差，導(dǎo)致缺陷產(chǎn)生，缺陷又造成量子阱的界面發(fā)生變化，界面極化較大，影響量子阱中電子和空穴的復(fù)合，導(dǎo)致發(fā)光二極管的發(fā)光效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)發(fā)光二極管的發(fā)光效率較低的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管的外延片及其制備方法。所述技術(shù)方案如下：

一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管的外延片，所述外延片包括襯底以及依次層疊在所述襯底上的緩沖層、未摻雜氮化鎵層、n型氮化鎵層、多量子阱層、電子阻擋層和p型氮化鎵層，所述多量子阱層包括多個(gè)量子阱和多個(gè)量子壘，所述多個(gè)量子阱和所述多個(gè)量子壘交替層疊設(shè)置，所述量子阱為銦鎵氮層，所述多量子阱層還包括至少一個(gè)石墨烯薄膜層，各個(gè)所述石墨烯薄膜層分別設(shè)置在兩個(gè)相鄰的所述量子阱和所述量子壘之間，當(dāng)所述石墨烯薄膜層的數(shù)量超過(guò)1個(gè)時(shí)，相鄰兩個(gè)所述石墨烯薄膜層之間設(shè)有至少一個(gè)所述量子阱或者至少一個(gè)所述量子壘。

可選的，各個(gè)所述石墨烯薄膜層與所述n型氮化鎵層之間的距離大于與所述電子阻擋層之間的距離。

可選的，當(dāng)所述石墨烯薄膜層的數(shù)量超過(guò)3個(gè)時(shí)，任意兩個(gè)相鄰的所述石墨烯薄膜層之間的所述量子阱和所述量子壘的層數(shù)之和相等。

可選的，任意兩個(gè)相鄰的所述量子阱和所述量子壘之間均設(shè)有所述石墨烯薄膜層。

可選的，所述石墨烯薄膜層的數(shù)量為1～20個(gè)。

可選地，所述石墨烯薄膜層的厚度為1nm～1.1nm。

另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管的外延片的制備方法，所述制備方法包括：

提供一襯底；

在所述襯底上依次生長(zhǎng)緩沖層、未摻雜氮化鎵層、n型氮化鎵層、多量子阱層、電子阻擋層和p型氮化鎵層；

其中，所述多量子阱層包括多個(gè)量子阱和多個(gè)量子壘，所述多個(gè)量子阱和所述多個(gè)量子壘交替層疊設(shè)置，所述量子阱為銦鎵氮層，所述多量子阱層還包括至少一個(gè)石墨烯薄膜層，所述石墨烯薄膜層設(shè)置在兩個(gè)相鄰的所述量子阱和所述量子壘之間，當(dāng)所述的石墨烯薄膜層的數(shù)量超過(guò)1個(gè)時(shí)，相鄰兩個(gè)所述石墨烯薄膜層之間設(shè)有至少一個(gè)所述量子阱或者至少一個(gè)所述量子壘。

可選地，所述石墨烯薄膜層的生長(zhǎng)方式如下：

通過(guò)甩膠的方式在所述量子阱或所述量子壘上形成所述石墨烯薄膜層。

可選地，所述石墨烯薄膜層的生長(zhǎng)溫度為20～150℃。

可選地，所述石墨烯薄膜層的生長(zhǎng)壓力為50～150torr。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：

石墨烯的電子密度高，將石墨烯薄膜層設(shè)置在相鄰的量子阱和量子壘之間，可以利用石墨烯薄膜層防止量子阱中的銦原子擴(kuò)散到量子壘中，提高量子阱中銦的有效摻雜，避免銦由于量子阱的生長(zhǎng)溫度較高而析出，從而可以采用較高的溫度生長(zhǎng)量子阱，提高量子阱的生長(zhǎng)質(zhì)量，改善界面極化，提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率。而且石墨烯的電導(dǎo)率好，有利于電子和空穴的橫向擴(kuò)展，避免界面極化，有利于電子和空穴的復(fù)合，進(jìn)一步提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種發(fā)光二極管的外延片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的多量子阱層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例一提供的石墨烯薄膜層一種設(shè)置方式的示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例一提供的石墨烯薄膜層另一種設(shè)置方式的示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例一提供的石墨烯薄膜層又一種設(shè)置方式的示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例五提供的一種發(fā)光二極管的外延片的制備方法的流程圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例六提供的另一種發(fā)光二極管的外延片的制備方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

實(shí)施例一

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管的外延片，參見(jiàn)圖1，該外延片包括襯底1以及依次層疊在襯底1上的緩沖層2、未摻雜氮化鎵層3、n型氮化鎵層4、多量子阱層5、電子阻擋層6和p型氮化鎵層7。

在本實(shí)施例中，參見(jiàn)圖2，多量子阱層5包括多個(gè)量子阱51和多個(gè)量子壘52，多個(gè)量子阱51和多個(gè)量子壘52交替層疊設(shè)置，量子阱為銦鎵氮層。多量子阱5還包括至少一個(gè)石墨烯薄膜層53，石墨烯薄膜層53設(shè)置在兩個(gè)相鄰的量子阱51和量子壘52之間，當(dāng)石墨烯薄膜層53的數(shù)量超過(guò)1個(gè)時(shí)，相鄰兩個(gè)石墨烯薄膜層53之間設(shè)有至少一個(gè)量子阱51或者至少一個(gè)量子壘52(圖2僅以石墨烯薄膜層的數(shù)量為1個(gè)為例，本發(fā)明并不限制于此)。

在本實(shí)施例中，當(dāng)石墨烯薄膜層的數(shù)量為1個(gè)時(shí)，石墨烯薄膜層可以設(shè)置在任意兩個(gè)相鄰的量子阱51和量子壘52之間；當(dāng)石墨烯薄膜層的數(shù)量超過(guò)1個(gè)時(shí)，可以從所有相鄰的量子阱和量子壘之間的位置中，選擇數(shù)量與石墨烯薄膜層的數(shù)量相等的位置，并在選出的各個(gè)位置中均設(shè)置一個(gè)石墨烯薄膜層。例如，多量子阱層包括依次層疊的量子阱51a、量子壘52a、量子阱51b、量子壘52b，石墨烯薄膜層的數(shù)量為2個(gè)，可以一個(gè)石墨烯薄膜層設(shè)置在量子阱51a和量子壘52a之間，另一個(gè)石墨烯薄膜層設(shè)置在量子壘52a和量子阱51b之間，也可以一個(gè)石墨烯薄膜層設(shè)置在量子壘52a和量子阱51b之間，另一個(gè)石墨烯薄膜層設(shè)置在量子阱51b和量子壘52b之間，還可以一個(gè)石墨烯薄膜層設(shè)置在量子阱51b和量子壘52b之間，另一個(gè)石墨烯薄膜層設(shè)置在量子阱51a和量子壘52a之間。

石墨烯的電子密度高，將石墨烯薄膜層設(shè)置在相鄰的量子阱和量子壘之間，可以利用石墨烯薄膜層防止量子阱中的銦原子擴(kuò)散到量子壘中，提高量子阱中銦的有效摻雜，避免銦由于量子阱的生長(zhǎng)溫度較高而析出，從而可以采用較高的溫度生長(zhǎng)量子阱，提高量子阱的生長(zhǎng)質(zhì)量，改善界面極化，提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率。而且石墨烯的電導(dǎo)率好，有利于電子和空穴的橫向擴(kuò)展，避免界面極化，有利于電子和空穴的復(fù)合，進(jìn)一步提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率。

可選地，單個(gè)石墨烯薄膜層的厚度可以為1nm～1.1nm，以采用甩膠機(jī)一次成型。

可選地，石墨烯薄膜層的數(shù)量可以為1～20個(gè)。容易知道，石墨烯薄膜層的數(shù)量越多，說(shuō)明越多相鄰兩個(gè)量子阱和量子壘之間設(shè)有石墨烯薄膜層，更多的量子阱可以采用較高的生長(zhǎng)溫度，生長(zhǎng)質(zhì)量好，界面極化改善，發(fā)光效率高，但是石墨烯薄膜層不能在氮化鎵材料上生長(zhǎng)，需要另外采用工藝形成，因此若石墨烯薄膜層的數(shù)量超過(guò)20個(gè)，則可能會(huì)造成制備工藝過(guò)于復(fù)雜，生產(chǎn)成本過(guò)高。

在本實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式中，如圖3所示，各個(gè)石墨烯薄膜層53與n型氮化鎵層4之間的距離可以大于與電子阻擋層6之間的距離。

由于n型氮化鎵層4注入多量子阱層5的電子數(shù)量遠(yuǎn)多于p型氮化鎵層7注入多量子阱層5的空穴數(shù)量，因此電子和空穴主要集中在靠近電子阻擋層6的幾個(gè)量子阱51中復(fù)合發(fā)光，將石墨烯薄膜層53設(shè)置在靠近電子阻擋層6的量子阱51和量子壘52之間，可以有效提高主要發(fā)光的幾個(gè)量子阱51的生長(zhǎng)質(zhì)量，有效提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率。同時(shí)石墨烯薄膜層不能在氮化鎵材料上生長(zhǎng)，需要另外采用工藝形成，與所有的量子阱和量子壘之間設(shè)置石墨烯薄膜層，只在主要發(fā)光的幾個(gè)量子阱周圍設(shè)置石墨烯薄膜層，既能有效提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率，也不會(huì)造成工藝過(guò)于復(fù)雜，生產(chǎn)成本過(guò)高。

在本實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中，如圖4所示，當(dāng)石墨烯薄膜層的數(shù)量超過(guò)3個(gè)時(shí)，任意兩個(gè)相鄰的石墨烯薄膜層之間的量子阱和量子壘的層數(shù)之和相等。例如，如圖4所示，任意兩個(gè)相鄰的石墨烯薄膜層之間均設(shè)有2個(gè)量子阱和2個(gè)量子壘。

將石墨烯薄膜層均勻設(shè)置在多量子阱層中，各量子阱的生長(zhǎng)質(zhì)量分布比較均勻，可以避免由于底層生長(zhǎng)質(zhì)量較差影響后續(xù)各層生長(zhǎng)的問(wèn)題，而且生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單些，既對(duì)發(fā)光二極管的發(fā)光效率有一定的提高，也可以有效控制生產(chǎn)成本。

在本實(shí)施例的又一種實(shí)現(xiàn)方式中，如圖5所示，任意兩個(gè)相鄰的量子阱51和量子壘52之間均設(shè)有石墨烯薄膜層53。

將石墨烯薄膜層設(shè)置在每一個(gè)量子阱和量子壘之間，可以最大程度提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率。

具體地，襯底為藍(lán)寶石襯底。緩沖層可以為氮化鎵層，也可以為氮化鋁層。量子壘可以為氮化鎵層，也可以為鋁鎵氮層。電子阻擋層可以為鋁鎵氮層。進(jìn)一步地，鋁鎵氮(algan)層可以為alxga1-xn層，0.1＜x＜0.5。

可選地，氮化鎵緩沖層的厚度可以為15～35nm。

可選地，未摻雜氮化鎵層的厚度可以為1～5μm。

可選地，n型氮化鎵層的厚度可以為1～5μm。

可選地，n型氮化鎵層中n型摻雜劑的摻雜濃度可以為10¹⁸～10¹⁹cm^-3。

可選地，量子壘的層數(shù)與量子阱相同，量子阱的層數(shù)可以為3～15層。

優(yōu)選地，石墨烯薄膜層的層數(shù)可以為量子阱的三分之一。進(jìn)一步地，石墨烯薄膜層可以設(shè)在距離n型氮化鎵層最遠(yuǎn)的幾個(gè)量子阱與相鄰的量子壘的交界處。

具體地，量子阱的厚度可以為3nm，量子壘的厚度可以為9～20nm。

可選地，電子阻擋層的厚度可以為50～150nm。

可選地，p型氮化鎵層的厚度可以為105～500nm。

實(shí)施例二

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管的外延片，本實(shí)施例提供的外延片是實(shí)施例一提供的外延片的一種具體實(shí)現(xiàn)。

在本實(shí)施例中，如圖3所示，多量子阱層5包括8個(gè)量子阱51和8個(gè)量子壘52，最靠近電子阻擋層6的2個(gè)量子阱51中各個(gè)量子阱51與相鄰的量子壘52的交界處均設(shè)有石墨烯薄膜層53。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施例的外延片與傳統(tǒng)外延片(多量子阱層包括8個(gè)量子阱和8個(gè)量子壘，各個(gè)量子阱與相鄰的量子壘的交界處均沒(méi)有設(shè)置石墨烯薄膜層)相比，電流密度為50a/cm²時(shí)的發(fā)光效率提升了2％，電流密度為100a/cm²時(shí)的發(fā)光效率提升了3.5％。

實(shí)施例三

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管的外延片，本實(shí)施例提供的外延片是實(shí)施例一提供的外延片的另一種具體實(shí)現(xiàn)。

在本實(shí)施例中，如圖4所示，多量子阱層5包括8個(gè)量子阱51和8個(gè)量子壘52，石墨烯薄膜層53設(shè)置在量子阱51和量子壘52的交界處，且相鄰石墨烯薄膜層53之間均設(shè)有2個(gè)量子阱51和2個(gè)量子壘52。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施例的外延片與傳統(tǒng)外延片(多量子阱層包括8個(gè)量子阱和8個(gè)量子壘，各個(gè)量子阱與相鄰的量子壘的交界處均沒(méi)有設(shè)置石墨烯薄膜層)相比，電流密度為50a/cm²時(shí)的發(fā)光效率提升了2.5％，電流密度為100a/cm²時(shí)的發(fā)光效率提升了5％。

實(shí)施例四

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管的外延片，本實(shí)施例提供的外延片是實(shí)施例一提供的外延片的另一種具體實(shí)現(xiàn)。

在本實(shí)施例中，如圖5所示，多量子阱層5包括5個(gè)量子阱51和5個(gè)量子壘52，所有的量子阱51與相鄰的量子壘52的交界處均設(shè)有石墨烯薄膜層53。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施例的外延片與傳統(tǒng)外延片(多量子阱層包括8個(gè)量子阱和8個(gè)量子壘，各個(gè)量子阱與相鄰的量子壘的交界處均沒(méi)有設(shè)置石墨烯薄膜層)相比，電流密度為50a/cm²時(shí)的發(fā)光效率提升了4％，，電流密度為100a/cm²時(shí)的發(fā)光效率提升了9％。

實(shí)施例五

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管的外延片的制備方法，適用于制備實(shí)施例一至實(shí)施例四種任一實(shí)施例提供的外延片，參見(jiàn)圖6，該制備方法包括：

步驟101：提供一襯底。

步驟102：在襯底上依次生長(zhǎng)緩沖層、未摻雜氮化鎵層、n型氮化鎵層、多量子阱層、電子阻擋層和p型氮化鎵層。

在本實(shí)施例中，多量子阱層包括多個(gè)量子阱和多個(gè)量子壘，多個(gè)量子阱和多個(gè)量子壘交替層疊設(shè)置，量子阱為銦鎵氮層，多量子阱層還包括至少一個(gè)石墨烯薄膜層，石墨烯薄膜層設(shè)置在相鄰的量子阱和量子壘的交界處。

石墨烯的電子密度高，將石墨烯薄膜層設(shè)置在相鄰的量子阱和量子壘之間，可以利用石墨烯薄膜層防止量子阱中的銦原子擴(kuò)散到量子壘中，提高量子阱中銦的有效摻雜，避免銦由于量子阱的生長(zhǎng)溫度較高而析出，從而可以采用較高的溫度生長(zhǎng)量子阱，提高量子阱的生長(zhǎng)質(zhì)量，改善界面極化，提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率。而且石墨烯的電導(dǎo)率好，有利于電子和空穴的橫向擴(kuò)展，避免界面極化，有利于電子和空穴的復(fù)合，進(jìn)一步提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率。

在具體實(shí)現(xiàn)中，形成石墨烯薄膜層的過(guò)程可以如下：

通過(guò)甩膠的方式在量子阱或量子壘上形成石墨烯薄膜層。

在具體實(shí)現(xiàn)中，可以在純氮?dú)鈿夥罩?，采用甩膠機(jī)將商用的乙醇處理的石墨烯溶液(graphenesupermarket，inc.)甩到量子阱或者量子壘上，形成石墨烯薄膜層。

具體地，石墨烯溶液中石墨烯的質(zhì)量密度可以為0.5mg/l～5mg/l，如1mg/l，2～3滴的石墨烯溶液(約0.1ml～0.15ml)即可在1平方厘米的平面上形成一層石墨烯薄膜層。石墨烯薄膜層的厚度可以由甩膠的次數(shù)控制。

在實(shí)際應(yīng)用中，可以將甩膠機(jī)與生長(zhǎng)量子阱和量子壘的反應(yīng)腔連通，在需要形成石墨烯薄膜層時(shí)，直接將量子阱或量子壘在腔體內(nèi)轉(zhuǎn)移即可；也可以在需要形成石墨烯薄膜層時(shí)，直接從生長(zhǎng)量子阱和量子壘的反應(yīng)腔內(nèi)取出量子阱或量子壘，再放置在甩膠內(nèi)形成。待石墨烯薄膜層形成之后，再將量子阱或量子壘原路返回生長(zhǎng)量子阱和量子壘的反應(yīng)腔內(nèi)繼續(xù)外延生長(zhǎng)。

實(shí)施例六

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管的外延片的制造方法，本實(shí)施例提供的外延片是實(shí)施例五提供的制造方法的一種具體實(shí)現(xiàn)。參見(jiàn)圖7，該制備方法包括：

步驟200：控制溫度為1000～1200℃，將藍(lán)寶石襯底在氫氣氣氛中退火8分鐘，并進(jìn)行氮化處理。

可以理解地，步驟200可以起到清潔藍(lán)寶石襯底表面的作用。

在本實(shí)施例中，控制溫度、壓力均是指控制生長(zhǎng)外延片的反應(yīng)腔中的溫度、壓力，后文不再贅述。

在本實(shí)施例中，藍(lán)寶石襯底采用[0001]晶向藍(lán)寶石。

步驟201：控制溫度為400～600℃，壓力為400～600torr，在藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)氮化鎵緩沖層。

可選地，氮化鎵緩沖層的厚度可以為15～35nm。

可選地，在步驟201之后，該制備方法還可以包括：

控制溫度為1000～1200℃，壓力為400～600torr，持續(xù)時(shí)間為5～10分鐘，對(duì)氮化鎵緩沖層進(jìn)行原位退火處理。

步驟202：控制溫度為1000～1100℃，壓力為100～500torr，在氮化鎵緩沖層上生長(zhǎng)未摻雜氮化鎵層。

可選地，未摻雜氮化鎵層的厚度可以為1～5μm。

步驟203：控制溫度為1000～1200℃，壓力為100～500torr，在未摻雜氮化鎵層上生長(zhǎng)n型氮化鎵層。

可選地，n型氮化鎵層的厚度可以為1～5μm。

可選地，n型氮化鎵層中n型摻雜劑的摻雜濃度可以為10¹⁸～10¹⁹cm^-3。

步驟204：在n型氮化鎵層上生長(zhǎng)多量子阱層。

在本實(shí)施例中，多量子阱層包括多個(gè)量子阱和多個(gè)量子壘，多個(gè)量子阱和多個(gè)量子壘交替層疊設(shè)置，量子阱為銦鎵氮層，多量子阱層還包括至少一個(gè)石墨烯薄膜層，各個(gè)石墨烯薄膜層分別設(shè)置在兩個(gè)相鄰的量子阱和量子壘之間，當(dāng)石墨烯薄膜層的數(shù)量超過(guò)1個(gè)時(shí)，相鄰兩個(gè)石墨烯薄膜層之間設(shè)有至少一個(gè)量子阱或者至少一個(gè)量子壘。

具體地，單個(gè)量子阱的生長(zhǎng)方法可以包括：

控制溫度為750～850℃，壓力為100～500torr，生長(zhǎng)一層量子阱。

單個(gè)量子的生長(zhǎng)方法包括：

控制溫度為850～959℃，壓力為100～500torr，生長(zhǎng)一層量子壘。

單個(gè)石墨烯薄膜層的生長(zhǎng)方法可以包括：

控制溫度為20～150℃，壓力為50～500torr，通過(guò)甩膠的方式形成一層石墨烯薄膜層。

在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)多量子阱層中各層的層疊順序，按照上述生長(zhǎng)方式生長(zhǎng)各層。例如，多量子阱層包括依次層疊的量子阱51a、量子壘52a、石墨烯薄膜層53、量子阱51b、石墨烯薄膜層53、量子壘52b，則先按照上述單個(gè)量子阱的生長(zhǎng)方法生長(zhǎng)量子阱51a，再按照上述單個(gè)量子壘的生長(zhǎng)方法生長(zhǎng)量子壘52a，接著按照上述石墨烯薄膜層的生長(zhǎng)方法生長(zhǎng)石墨烯薄膜層53，然后按照上述單個(gè)量子阱的生長(zhǎng)方法生長(zhǎng)量子阱51b，再按照上述單個(gè)石墨烯薄膜層的生長(zhǎng)方法生長(zhǎng)石墨烯薄膜層53，最后按照上述單個(gè)量子壘的生長(zhǎng)方法生長(zhǎng)量子壘52b。

具體地，石墨烯薄膜層可以在生長(zhǎng)量子阱和量子壘的反應(yīng)腔內(nèi)形成，也可以在生長(zhǎng)量子阱或量子壘的反應(yīng)腔外形成。

步驟205：控制溫度為850～1080℃，壓力為200～500torr，在多量子阱層本體上生長(zhǎng)p型鋁鎵氮層。

具體地，p型鋁鎵氮(algan)層可以為alxga1-xn層，0.1＜x＜0.5。

可選地，p型鋁鎵氮層的厚度可以為50～150nm。

步驟206：控制溫度為750～1080℃，壓力為200～500torr，在p型鋁鎵氮層上生長(zhǎng)p型氮化鎵層。

可選地，p型氮化鎵層的厚度可以為105～500nm。

步驟207：控制溫度為650～850℃，持續(xù)時(shí)間為5～15分鐘，在氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行退火處理。

本發(fā)明實(shí)施例利用石墨烯的電子密度高，將石墨烯薄膜層設(shè)置在相鄰的量子阱和量子壘之間，可以利用石墨烯薄膜層防止量子阱中的銦原子擴(kuò)散到量子壘中，提高量子阱中銦的有效摻雜，避免銦由于量子阱的生長(zhǎng)溫度較高而析出，從而可以采用較高的溫度生長(zhǎng)量子阱，提高量子阱的生長(zhǎng)質(zhì)量，改善界面極化，提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率。而且石墨烯的電導(dǎo)率好，有利于電子和空穴的橫向擴(kuò)展，避免界面極化，有利于電子和空穴的復(fù)合，進(jìn)一步提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。