本发明涉及led芯片，特别涉及一种发光二极管外延片、制备方法及led芯片。
背景技术：
1、gan基外延片被广泛用于制造高效能的光电器件，例如led。这种材料的特点在于其优异的电光性能，包括低的导通电阻、高的电流密度和快速的载流子动力学。
2、gan基外延片一般包括衬底、缓冲层、未掺杂的gan层、n型gan层、有源层、p型层，而且电子具有较低的有效质量而具有较高的迁移率，空穴具有较高的有效质量而具有较低的迁移率。
3、但是因电子具有较高的迁移率而容易从有源层泄露，而空穴具有较低的迁移率，不易从p型层注入到有源层，随着正向电流的逐渐增大，led的内量子效率会大幅下降，由此降低了led的发光效率。此外，在静电冲击时，因电子有效质量较小、迁移率较高，电子不容易被束缚在原地而易产生移动，增大了对led的损害，由此降低了led的抗静电能力。
技术实现思路
1、基于此，本发明的目的是提供一种发光二极管外延片、制备方法及led芯片，通过在gan基发光二极管外延片中提高电子的势垒高度，降低空穴的势垒高度，能够减小电子的泄露，提高空穴向有源层的注入效率，从而提高内量子效率和提高抗静电能力。
2、一方面，本发明提供了一种发光二极管外延片，包括：衬底以及依次层叠在所述衬底上的缓冲层、未掺杂的gan层、n型gan层、有源层、p型层，有源层包括n个周期性交替生长的si掺杂的氮极性algan量子垒层和ingan量子阱层，沿生长方向各氮极性algan量子垒层的si掺杂浓度、禁带宽度、层厚逐层递减，其中，氮极性algan量子垒层的si掺杂浓度取值范围为5×1016atoms/cm3～1×1018atoms/cm3，氮极性algan量子垒层的组分包括sc、b，且si掺杂浓度与层厚的数值比值为0.5～7，层厚与禁带宽度的数值比值为2～3。
3、进一步地，各氮极性algan量子垒层的si掺杂浓度逐层递减的步长为2×1016atoms/cm3～8×1016atoms/cm3。
4、进一步地，氮极性algan量子垒层的禁带宽度取值范围为3.4ev～4.2ev。
5、进一步地，各氮极性algan量子垒层的禁带宽度逐层递减的步长为0.05ev～0.2ev。
6、进一步地，氮极性algan量子垒层的层厚取值范围为5nm～15nm。
7、进一步地，各氮极性algan量子垒层的层厚逐层递减的步长为0.1nm～1nm。
8、进一步地，氮极性algan量子垒层和ingan量子阱层交替生长的周期n取值范围为：4≤n≤20。
9、另一方面，基于同一个发明构思，本发明还提供了一种发光二极管外延片的制备方法，包括如下步骤：
10、提供一衬底；
11、在衬底上沉积缓冲层；
12、在缓冲层上沉积未掺杂的gan层；
13、在gan层上沉积n型gan层；
14、在n型gan层上沉积有源层；
15、在有源层上沉积p型层；
16、其中，有源层包括n个周期性交替生长的si掺杂的氮极性algan量子垒层和ingan量子阱层，沿生长方向各氮极性algan量子垒层的si掺杂浓度、禁带宽度、层厚逐层递减，氮极性algan量子垒层的si掺杂浓度取值范围为5×1016atoms/cm3～1×1018atoms/cm3，氮极性algan量子垒层的组分包括sc、b，且si掺杂浓度与层厚的数值比值为0.5～7，层厚与禁带宽度的数值比值为2～3。
17、另一方面，基于同一个发明构思，本发明还提供了一种led芯片，应用了前述的发光二极管外延片。
18、本发明具有以下有益效果：通过采用沿生长方向越靠后的氮极性量子垒层禁带宽度越小、厚度越薄的设计，由此靠近n型半导体一侧的氮极性量子垒具有更大的禁带宽度、更厚的厚度，靠近p型半导体的一侧的氮极性量子垒具有更小的禁带宽度、更薄的厚度，这样可以提高电子的势垒高度，降低空穴的势垒高度，结合势垒层氮极性的设计，使得势垒层极化电场反转，产生p型指向n型方向的极化电场，达到防止电子泄露的效果，同时提高了空穴向有源层的注入效率，提升了电子和空穴的有效复合效率，进而提高了内量子效率；此外，氮极性量子垒层中进行si掺杂可加强有源层中的电子浓度，在提高发光效率的同时可以降低器件工作电压，进一步地，采用沿生长方向越靠后的氮极性量子垒层si掺杂浓度越低的设计，可提升器件的横向电流扩展能力，提高器件的抗静电能力以及发光均匀性，防止过量的si掺杂导致过剩的电子泄露至p型半导体层，进一步提高了发光效率。
1.一种发光二极管外延片，其特征在于，所述发光二极管外延片包括：
2.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，各所述氮极性algan量子垒层的si掺杂浓度逐层递减的步长为2×1016atoms/cm3～8×1016atoms/cm3。
3.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述氮极性algan量子垒层的禁带宽度取值范围为3.4ev～4.2ev。
4.根据权利要求3所述的发光二极管外延片，其特征在于，各所述氮极性algan量子垒层的禁带宽度逐层递减的步长为0.05ev～0.2ev。
5.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述氮极性algan量子垒层的层厚取值范围为5nm～15nm。
6.根据权利要求5所述的发光二极管外延片，其特征在于，各所述氮极性algan量子垒层的层厚逐层递减的步长为0.1nm～1nm。
7.根据权利要求1所述的发光二极管外延片，其特征在于，所述氮极性algan量子垒层和所述ingan量子阱层交替生长的周期n取值范围为：4≤n≤20。
8.一种如权利要求1至7任一项所述的发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.一种led芯片，其特征在于，应用了如权利要求 1 至 7 任一项所述的发光二极管外延片。
