CN109411575B - 一种发光二极管外延片及其制备方法 - 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，属于半导体技术领域。所述发光二极管外延片包括衬底、N型半导体层、有源层和P型半导体层，所述N型半导体层、所述有源层和所述P型半导体层依次层叠在所述衬底上，所述发光二极管外延片还包括缺陷改善层，所述缺陷改善层设置在所述N型半导体层和所述有源层之间；所述缺陷改善层包括依次层叠的第一子层和第二子层，所述第一子层的材料采用未掺杂的氮化铝，所述第二子层的材料采用N型掺杂的氮化铝镓。本发明通过先设置未掺杂的氮化铝层，再在氮化铝层上设置N型掺杂的氮化铝镓层，可以大大提升氮化铝镓层的晶体质量，进而提高有源层的长晶质量。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种发光二极管外延片及其制备方法。
背景技术
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。氮化镓(GaN)具有良好的热导性能，同时具有耐高温、耐酸碱、高硬度等优良特性，使氮化镓(GaN)基LED受到越来越多的关注和研究。
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。
衬底的材料通常选择蓝宝石，N型半导体层等的材料通常选择氮化镓，蓝宝石和氮化镓为异质材料，晶格常数差异较大，两者之间存在较大的晶格失配。晶格失配产生的应力和缺陷会较多引入氮化镓中，并在外延生长过程中不断积累，降低外延垒晶的长晶质量，影响载流子在有源层的复合发光。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
为了避免应力和缺陷延伸到有源层，通常在N型半导体层和有源层之间设置N型掺杂的氮化铝镓层，以利用氮化铝较高的势垒来阻断位错和缺陷，改善外延晶体质量，同时提高载流子的平面扩展能力。但是蓝宝石和氮化镓之间晶格失配产生的应力和缺陷容易导致氮化铝镓的晶体质量较差，使得N型掺杂的氮化铝镓层的线缺陷密度高达108cm-3。较高的线缺陷密度还是会导致有源层的长晶质量变差，降低底层的抗静电能力，容易产生漏电。
发明内容
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片及其制备方法，能够解决现有技术N型掺杂的氮化铝镓层导致有源层的长晶质量变差的问题。所述技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管外延片，所述发光二极管外延片包括衬底、N型半导体层、有源层和P型半导体层，所述N型半导体层、所述有源层和所述P型半导体层依次层叠在所述衬底上，所述发光二极管外延片还包括缺陷改善层，所述缺陷改善层设置在所述N型半导体层和所述有源层之间；所述缺陷改善层包括依次层叠的第一子层和第二子层，所述第一子层的材料采用未掺杂的氮化铝，所述第二子层的材料采用N型掺杂的氮化铝镓。
可选地，所述第一子层的厚度为5nm～50nm。
可选地，所述第一子层的厚度为所述第二子层的厚度的1/4～1/2。
优选地，所述第二子层的厚度为15nm～140nm。
可选地，所述缺陷改善层的厚度为20nm～150nm。
可选地，所述第二子层中铝组分的摩尔含量小于或等于0.3。
可选地，所述第二子层中N型掺杂剂的掺杂浓度小于所述N型半导体层中N型掺杂剂的掺杂浓度。
优选地，所述第二子层中N型掺杂剂的掺杂浓度为1018/cm3～5*1018/cm3。
另一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制备方法，所述制备方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上依次生长N型半导体层、缺陷改善层、有源层和P型半导体层；
其中，所述缺陷改善层包括依次层叠的第一子层和第二子层，所述第一子层的材料采用未掺杂的氮化铝，所述第二子层的材料采用N型掺杂的氮化铝镓。
可选地，所述第一子层的生长温度为600℃～900℃。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
先在N型半导体层上设置未掺杂的氮化铝层，氮化铝本身的缺陷密度较高，与蓝宝石和氮化镓之间晶格失配产生的缺陷相互作用，可以提升后续生长的半导体层的晶体质量。而且氮化铝的势垒较高，可以阻断位错和缺陷延伸到后续生长的半导体层中。因此再在氮化铝层上生长N型掺杂的氮化铝镓层，蓝宝石和氮化镓之间晶格失配产生的应力和缺陷对氮化铝镓层的影响较小，氮化铝镓层的线缺陷密度较低，晶体质量较好。同时氮化铝层可以为氮化铝镓层提供较好的晶格基础，可以进一步提升氮化铝层的晶体质量。综上，通过先设置未掺杂的氮化铝层，再在氮化铝层上设置N型掺杂的氮化铝镓层，可以大大提升氮化铝镓层的晶体质量，进而提高有源层的长晶质量，提升整个发光二极管载流子的复合效率和抗静电能力，最终提升器件的发光效率。
附图说明
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。
图1是本发明实施例提供的一种发光二极管外延片的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的缺陷改善层的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种发光二极管外延片的制备方法的流程图。
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，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片。图1为本发明实施例提供的一种发光二极管外延片的结构示意图。参见图1，该发光二极管外延片包括衬底10、N型半导体层20、缺陷改善层30、有源层40和P型半导体层50，N型半导体层20、缺陷改善层30、有源层40和P型半导体层50依次层叠在衬底10上。
图2为本发明实施例提供的缺陷改善层的结构示意图。参见图2，在本实施例中，缺陷改善层30包括依次层叠的第一子层31和第二子层32。第一子层31的材料采用未掺杂的氮化铝，第二子层32的材料采用N型掺杂的氮化铝镓。
本发明实施例先在N型半导体层上设置未掺杂的氮化铝层，氮化铝本身的缺陷密度较高，与蓝宝石和氮化镓之间晶格失配产生的缺陷相互作用，可以提升后续生长的半导体层的晶体质量。而且氮化铝的势垒较高，可以阻断位错和缺陷延伸到后续生长的半导体层中。因此再在氮化铝层上生长N型掺杂的氮化铝镓层，蓝宝石和氮化镓之间晶格失配产生的应力和缺陷对氮化铝镓层的影响较小，氮化铝镓层的线缺陷密度较低，晶体质量较好。同时氮化铝层可以为氮化铝镓层提供较好的晶格基础，可以进一步提升氮化铝层的晶体质量。综上，通过先设置未掺杂的氮化铝层，再在氮化铝层上设置N型掺杂的氮化铝镓层，可以大大提升氮化铝镓层的晶体质量，进而提高有源层的长晶质量，提升整个发光二极管载流子的复合效率和抗静电能力，最终提升器件的发光效率。
可选地，第一子层31的厚度可以为5nm～50nm，优选为25nm。
第一子层较薄，对外延片整体的影响较小，因此第一子层较高的缺陷密度不会导致有源层的晶体质量变差。具体地，如果第一子层的厚度大于50nm，则可能由于第一子层较厚而对有源层的晶体质量造成不良影响；如果第一子层的厚度小于5nm，则可能由于第一子层较薄而无法有效提升第二子层的长晶质量，LED发光效率的提高效果不明显。
可选地，第一子层31的厚度可以为第二子层32的厚度的1/4～1/2，优选为1/3。
第一子层较薄，对外延片整体的影响较小；第二子层较厚，可以改善外延晶体质量，同时提高载流子的平面扩展能力。具体地，如果第一子层的厚度大于第二子层的厚度的1/2，则可能由于第二子层太薄而无法起到作用，同时还可能由于第一子层太厚而影响到外延片整体的晶体质量；如果第一子层的厚度小于第二子层的厚度的1/4，则可能由于第一子层太薄而无法有效提升第二子层的长晶质量，使得第二子层的线缺陷密度较高，进而导致有源层的长晶质量变差。
优选地，第二子层32的厚度可以为15nm～140nm，优选为75nm。与第一子层的厚度匹配，两者保持固定的比例关系，配合效果达到最佳。
可选地，缺陷改善层30的厚度可以为20nm～150nm，优选为85nm。
如果缺陷改善层的厚度小于20nm，则可能由于缺陷改善层太薄而无法有效改善外延晶体质量；如果缺陷改善层的厚度大于150nm，则可能由于缺陷改善层太厚而造成材料的浪费。
可选地，第二子层32中铝组分的摩尔含量可以小于或等于0.3，以免第二子层中铝组分的摩尔含量较高而造成第二子层与有源层之间晶格失配。
优选地，第二子层32中铝组分的摩尔含量可以为0.15。在改善外延晶体质量的情况下，第二子层和有源层的晶体匹配较好。
可选地，第二子层32中N型掺杂剂的掺杂浓度可以小于N型半导体层20中N型掺杂剂的掺杂浓度，以利于N型半导体层的电子注入有源层中。
优选地，第二子层32中N型掺杂剂的掺杂浓度可以为1018/cm3～5*1018/cm3，优选为2.5*1018/cm3。
如果第二子层中N型掺杂剂的掺杂浓度小于1018/cm3，则可能由于第二子层中N型掺杂剂的掺杂浓度较低而造成电子数量较少，无法满足有源层的需求，限制了有源层中载流子的复合发光，影响到LED的发光效率；如果第二子层中N型掺杂剂的掺杂浓度大于5*1018/cm3，则可能由于第二子层中N型掺杂剂的掺杂浓度较高而影响到N型半导体层的电子注入有源层，降低LED的发光效率。
具体地，衬底10的材料可以采用蓝宝石(主要材料为三氧化二铝)，如晶向为[0001]的蓝宝石。N型半导体层20的材料可以采用N型掺杂(如硅)的氮化镓。有源层40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。P型半导体层50的材料可以采用P型掺杂(如镁)的氮化镓。
进一步地，N型半导体层20的厚度可以为1μm～5μm，优选为3μm；N型半导体层20中N型掺杂剂的掺杂浓度可以为1018/cm3～1019/cm3，优选为5*1018/cm3。量子阱的厚度可以为2.5nm～3.5nm，优选为3nm；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～15个，优选为10个。P型半导体层50的厚度可以为100nm～800nm，优选为450nm；P型半导体层50中P型掺杂剂的掺杂浓度可以为1018/cm3～1020/cm3，优选为1019/cm3。
可选地，如图1所示，该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，以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。
具体地，缓冲层61的材料可以采用氮化镓。
进一步地，缓冲层61的厚度可以为15nm～35nm，优选为25nm。
优选地，如图1所示，该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，以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。
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。
进一步地，未掺杂氮化镓层62的厚度可以为1μm～5μm，优选为3μm。
可选地，如图1所示，该发光二极管外延片还可以包括电子阻挡层71，电子阻挡层71设置在有源层40和P型半导体层50之间，以避免电子跃迁到P型半导体层中与空穴进行非辐射复合，降低LED的发光效率。
具体地，电子阻挡层71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。
进一步地，电子阻挡层71的厚度可以为50nm～150nm，优选为100nm。
优选地，如图1所示，该发光二极管外延片还可以包括低温P型层72，低温P型层72设置在有源层40和电子阻挡层71之间，以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。
具体地，低温P型层72的材料可以为与P型半导体层40的材料相同。在本实施例中，低温P型层72的材料可以为P型掺杂的氮化镓。
进一步地，低温P型层72的厚度可以为10nm～50nm，优选为30nm；低温P型层72中P型掺杂剂的掺杂浓度可以为1018/cm3～1020/cm3，优选为1019/cm3。
可选地，如图1所示，该发光二极管外延片还可以包括P型接触层80，P型接触层80设置在P型半导体层50上，以与芯片制作工艺中形成的电极或者透明导电薄膜之间形成欧姆接触。
具体地，P型接触层80的材料可以采用P型掺杂的氮化铟镓。
进一步地，P型接触层80的厚度可以为5nm～100nm，优选为50nm；P型接触层80中P型掺杂剂的掺杂浓度可以为1021/cm3～1022/cm3，优选为5*1021/cm3。
图1所示的发光二极管外延片的一种具体实现包括：衬底10、N型半导体层20、缺陷改善层30、有源层40和P型半导体层50，N型半导体层20、缺陷改善层30、有源层40和P型半导体层50依次层叠在衬底10上。其中，衬底10的材料采用蓝宝石；N型半导体层20的材料采用N型掺杂的氮化镓，厚度为3μm，N型掺杂剂的掺杂浓度为5*1018cm-3；缺陷改善层30包括依次层叠的第一子层31和第二子层32，第一子层31的材料采用未掺杂的氮化铝，厚度为5nm，第二子层32的材料采用N型掺杂的氮化铝镓，厚度为15nm，铝元素的掺杂浓度为0.15，N型掺杂剂的掺杂浓度为2.5*1018cm-3；有源层40包括交替层叠的10个量子阱和10个量子垒，量子阱的材料采用氮化铟镓，量子阱的厚度为3nm，量子垒的材料采用氮化镓，量子垒的厚度为15nm；P型半导体层50的材料采用P型掺杂的氮化镓，厚度为450nm，P型掺杂剂的掺杂浓度为1019cm-3。
将上述外延片制成芯片，与缺陷改善层仅由第二子层组成且其它层结构相同的外延片制成的芯片相比，发光效率提高了3％～5％。
图1所示的发光二极管外延片的另一种具体实现包括：衬底10、N型半导体层20、缺陷改善层30、有源层40和P型半导体层50，N型半导体层20、缺陷改善层30、有源层40和P型半导体层50依次层叠在衬底10上。其中，衬底10的材料采用蓝宝石；N型半导体层20的材料采用N型掺杂的氮化镓，厚度为3μm，N型掺杂剂的掺杂浓度为5*1018cm-3；缺陷改善层30包括依次层叠的第一子层31和第二子层32，第一子层31的材料采用未掺杂的氮化铝，厚度为25nm，第二子层32的材料采用N型掺杂的氮化铝镓，厚度为75nm，铝元素的掺杂浓度为0.15，N型掺杂剂的掺杂浓度为2.5*1018cm-3；有源层40包括交替层叠的10个量子阱和10个量子垒，量子阱的材料采用氮化铟镓，量子阱的厚度为3nm，量子垒的材料采用氮化镓，量子垒的厚度为15nm；P型半导体层50的材料采用P型掺杂的氮化镓，厚度为450nm，P型掺杂剂的掺杂浓度为1019cm-3。
将上述外延片制成芯片，与缺陷改善层仅由第二子层组成且其它层结构相同的外延片制成的芯片相比，发光效率提高了2％～3％。
图1所示的发光二极管外延片的又一种具体实现包括：衬底10、N型半导体层20、缺陷改善层30、有源层40和P型半导体层50，N型半导体层20、缺陷改善层30、有源层40和P型半导体层50依次层叠在衬底10上。其中，衬底10的材料采用蓝宝石；N型半导体层20的材料采用N型掺杂的氮化镓，厚度为3μm，N型掺杂剂的掺杂浓度为5*1018cm-3；缺陷改善层30包括依次层叠的第一子层31和第二子层32，第一子层31的材料采用未掺杂的氮化铝，厚度为50nm，第二子层32的材料采用N型掺杂的氮化铝镓，厚度为150nm，铝元素的掺杂浓度为0.15，N型掺杂剂的掺杂浓度为2.5*1018cm-3；有源层40包括交替层叠的10个量子阱和10个量子垒，量子阱的材料采用氮化铟镓，量子阱的厚度为3nm，量子垒的材料采用氮化镓，量子垒的厚度为15nm；P型半导体层50的材料采用P型掺杂的氮化镓，厚度为450nm，P型掺杂剂的掺杂浓度为1019cm-3。
将上述外延片制成芯片，与缺陷改善层仅由第二子层组成且其它层结构相同的外延片制成的芯片相比，发光效率提高了1％～2％。
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制备方法，适用于制备图1所示的发光二极管外延片。图3为本发明实施例提供的一种发光二极管外延片的制备方法的流程图。参见图3，该制备方法包括：
步骤201：提供一衬底。
具体地，该步骤201可以包括：
控制温度为1000℃～1200℃(优选为1100℃)，在氢气气氛中对衬底进行1分钟～10分钟(优选为5分钟)退火处理；
对衬底进行氮化处理。
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。
步骤202：在衬底上依次生长N型半导体层、缺陷改善层、有源层和P型半导体层。
在本实施例中，缺陷改善层包括依次层叠的第一子层和第二子层。第一子层的材料采用未掺杂的氮化铝，第二子层的材料采用N型掺杂的氮化铝镓。
可选地，第一子层的生长温度可以为600℃～900℃，优选为750℃。第一子层的生长温度较低，晶体质量较差，自身的缺陷密度较高，可以与蓝宝石和氮化镓之间的晶格失配相互作用，提升后续生长的半导体层的晶体质量。
可选地，第二子层的生长温度可以为800℃～1100℃，优选为950℃。第二子层的生长温度较高，晶体质量较好，可以有效提升外延片整体的晶体质量。
可选地，第一子层的生长压力可以与第二子层的生长压力相同。采用相同的生长压力，方便实现。
优选地，第一子层的生长压力可以为100torr～500torr，第二子层的生长压力可以为100torr～500torr。压力范围较广，方便实现。
具体地，该步骤202可以包括：
第一步，控制温度为850℃～1080℃(优选为960℃)，压力为100torr～300torr(优选为200torr)，在衬底上生长N型半导体层；
第二步，在N型半导体层上生长缺陷改善层；
第三步，在缺陷改善层上生长有源层；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)；
第四步，控制温度为850℃～1080℃(优选为960℃)，压力为100torr～300torr(优选为200torr)，在有源层上生长P型半导体层。
可选地，在第一步之前，该制备方法还可以包括：
在衬底上生长缓冲层。
相应地，N型半导体层生长在缓冲层上。
具体地，在衬底上生长缓冲层，可以包括：
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；
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。
优选地，在衬底上生长缓冲层之后，该制备方法还可以包括：
在缓冲层上生长未掺杂氮化镓层。
相应地，N型半导体层生长在未掺杂氮化镓层上。
具体地，在缓冲层上生长未掺杂氮化镓层，可以包括：
控制温度为1000℃～1100℃(优选为1050℃)，压力为100torr～500torr(优选为300torr)，在缓冲层上生长未掺杂氮化镓层。
可选地，在第四步之前，该制备方法还可以包括：
在有源层上生长电子阻挡层。
相应地，P型半导体层生长在电子阻挡层上。
具体地，在有源层上生长电子阻挡层，可以包括：
控制温度为850℃～1080℃(优选为950℃)，压力为200torr～500torr(优选为350torr)，在有源层上生长电子阻挡层。
优选地，在有源层上生长电子阻挡层之前，该制备方法还可以包括：
在有源层上生长低温P型层。
相应地，电子阻挡层生长在低温P型层上。
具体地，在有源层上生长低温P型层，可以包括：
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。
可选地，在第四步之后，该制备方法还可以包括：
在P型半导体层上生长P型接触层。
具体地，在P型半导体层上生长P型接触层，可以包括：
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。
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。
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。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种发光二极管外延片，所述发光二极管外延片包括衬底、N型GAN层、有源层和P型半导体层，所述N型GAN层、所述有源层和所述P型半导体层依次层叠在所述衬底上，其特征在于，所述有源层包括多个量子阱和多个量子垒，多个所述量子阱和多个所述量子垒交替层叠设置；所述量子阱的材料采用氮化铟镓，所述量子垒的材料采用氮化镓，所述发光二极管外延片还包括缺陷改善层，所述缺陷改善层设置在所述N型GAN层和所述有源层之间；所述缺陷改善层包括依次层叠的第一子层和第二子层，所述第一子层的材料采用未掺杂的氮化铝，所述第二子层的材料采用N型掺杂的氮化铝镓，所述第一子层的厚度为所述第二子层的厚度的1/4~1/2，所述第一子层的厚度为5nm~50nm，所述第二子层中铝组分的摩尔含量小于或等于0.3，所述第二子层中N型掺杂剂的掺杂浓度小于所述N型GAN层中N型掺杂剂的掺杂浓度，所述第二子层中N型掺杂剂的掺杂浓度为1018/cm3~5*1018/cm3。
2.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述第二子层的厚度为15nm~140nm。
3.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述缺陷改善层的厚度为20nm~150nm。
4.一种发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上依次生长N型半导体层、缺陷改善层、有源层和P型半导体层；
其中，所述缺陷改善层包括依次层叠的第一子层和第二子层，所述第一子层的材料采用未掺杂的氮化铝，所述第二子层的材料采用N型掺杂的氮化铝镓，
所述第一子层的厚度为所述第二子层的厚度的1/4~1/2，所述第一子层的厚度为5nm~50nm，
所述第二子层中铝组分的摩尔含量小于或等于0.3，所述第二子层中N型掺杂剂的掺杂浓度为1018/cm3~5*1018/cm3。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一子层的生长温度为600℃~900℃。
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