一种提高LED亮度的双缓冲层横向外延生长方法技术

本发明专利技术是一种提高LED亮度的双缓冲层横向外延生长方法，包括以下步骤：1)以锥形PSS作为生长基底，低温生长第一AlxGa1-xN buffer缓冲层，其中0≤x≤1；2)高温生长一层具有六角锥形的阵列微坑第一U-GaN层；3)在NH3环境中进行高温退火，然后降至低温，再生长第二低温AlxGa1-xN buffer缓冲层；4)高温生长第二U-GaN层,完全覆盖第一U-GaN层的六角锥形的阵列微坑，在微坑处形成空腔；5)依次生长掺杂SiH4的n-GaN层、多量子阱有源层、掺杂p型AlGaN阻挡层、掺杂p型GaN层；6)在氮气氛围下退火。本发明专利技术的方法在蓝宝石衬底上生长一层具有六角锥形的阵列微坑，在此区域GaN基础上生长buffer-2，即实现了GaN衬底上生长GaN，能得到具有更少缺陷、更小内应力和更少晶体取向差异的晶核。

【技术实现步骤摘要】
一种提高LED亮度的双缓冲层横向外延生长方法
本专利技术属于半导体电子信息领域，特别涉及一种新的LED外延生长方法。
技术介绍
GaN基LED发光二极管以其使用寿命长，安全可靠性强，节能环保等优势，成为继白炽灯、节能灯之后的第三代高效固态光源，LED已广泛应用到交通灯，汽车尾灯，广告显视屏，手机电视背光源和白光照明灯领域，应用前景非常广阔。目前大多采用MOCVD设备在蓝宝石衬底上生长GaN基LED，然而蓝宝石衬底和GaN材料的晶格常数存在较大的失配(16％),导致在GaN外延薄膜产生高达109-1010cm–2的线位错密度，高的线位错密度将影响外延薄膜的光学和电学特性，从而使器件的可靠性和内量子效率降低。因此，降低外延晶体中的位错密度是提高LED器件光电性能最有效的方法。近年来，横向外延生长技术(ELOG)由于其能有效降低外延层中的位错密度而引起了很多研究者的兴趣，横向生长会使外延层中位错的方向发生改变，使位错从垂直方向改变为水平方向，最终在水平方向上湮灭。传统ELOG方法过程为：首先采用MOCVD技术在蓝宝石衬底上生长一层无掺杂的GaN，然后在其表面生长一层SiO2膜层，然后利用黄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高LED亮度的双缓冲层横向外延生长方法，其特征在于：包括以下步骤：1)以锥形PSS作为生长基底，低温生长第一AlxGa1‑xN buffer缓冲层，其中0≤x≤1；2)高温生长一层具有六角锥形的阵列微坑第一U‑GaN层；3)在NH3环境中进行高温退火，然后降至低温，再生长第二低温AlxGa1‑xN buffer缓冲层，其中0≤x≤1；4)高温生长第二U‑GaN层,完全覆盖第一U‑GaN层的六角锥形的阵列微坑，在微坑处形成空腔，并且形成平整表面；5)依次生长掺杂SiH4的n‑GaN层、多量子阱有源层、掺杂p型AlGaN阻挡层、掺杂p型GaN层；6)在氮气氛围下退火。

【技术特征摘要】
1.一种提高LED亮度的双缓冲层横向外延生长方法，其特征在于：包括以下步骤：1)以锥形PSS作为生长基底，低温生长第一AlxGa1-xNbuffer缓冲层，其中0≤x≤1；2)高温生长一层具有六角锥形的阵列微坑第一U-GaN层；3)在NH3环境中进行高温退火，然后降至低温，再生长第二低温AlxGa1-xNbuffer缓冲层，其中0≤x≤1；4)高温生长第二U-GaN层,完全覆盖第一U-GaN层的六角锥形的阵列微坑，在微坑处形成空腔，并且形成平整表面；5)依次生长掺杂SiH4的n-GaN层、多量子阱有源层、掺杂p型AlGaN阻挡层、掺杂p型GaN层；6)在氮气氛围下退火。2.根据权利要求1所述的提高LED亮度的双缓冲层横向外延生长方法，其特征在于：第一AlxGa1-xNbuffer缓冲层厚度为5nm～30nm，第一层U-GaN层厚度为1.3um～4.0um，第二低温AlxGa1-xNbuffer缓冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：张璐，商毅博，于春丽，邹丹，李渝，
申请(专利权)人：西北工业大学明德学院，
类型：发明
国别省市：陕西;61