一种提升发光效率的LED外延生长方法技术
LED epitaxial growth method for improving luminous efficiency
The invention discloses a LED epitaxial growth method for improving the luminous efficiency, comprising: processing a substrate, a ZnGaN layer, a Mg and a Si doped GaN layer, a AlN layer, a N type GaN layer doped with Si, and growing In
【技术实现步骤摘要】
一种提升发光效率的LED外延生长方法
本专利技术涉及LED外延生长的
，更具体地，涉及一种提升发光效率的LED外延生长方法。
技术介绍
LED作为照明光源与现有传统照明光源相比具有节约能源、寿命长、体积小、发光效率高、无污染、色彩丰富等优点。目前国内生产LED的规模正在逐步扩大，市场上对LED的需求及LED光效的需求与日俱增。目前LED的量子效率依然不高，LED外延层中空穴浓度低，空穴迁移率低，大电流下出现DROOP效应，即在大电流下LED发光效率下降。如采用传统LED外延生长工艺制备外延片，大电流下DROOP效应严重，导致功率型GaN基LED发光效率降低，影响LED的节能效果。因此，提供一种光效高的LED外延生长方法是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种提升发光效率的LED外延生长方法，解决了现有技术中LED外延层中空穴浓度低，空穴迁移率低，LED发光效率低的技术问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种LED外延生长方法，依次包括步骤：处理衬底、生长ZnGaN层、生长Mg和Si共掺杂GaN层、生长AlN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长InxGa(1-x)N/GaN发光层，生长P型AlGaN层、生长掺镁的P型GaN层、降温冷却；x＝0.20-0.25，其中，生长ZnGaN层，进一步为：保持反应腔压力为300-400mbar、温度为900-1000℃，同时通入流量为30000-40000sccm的NH3、100-130L/min的N2、50-100sccm的TMGa及100-200sccm的DMZn，其中，Zn掺杂...
【技术保护点】
一种提升发光效率的LED外延生长方法，其特征在于，依次包括步骤：处理衬底、生长ZnGaN层、生长Mg和Si共掺杂GaN层、生长AlN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长In
【技术特征摘要】
1.一种提升发光效率的LED外延生长方法，其特征在于，依次包括步骤：处理衬底、生长ZnGaN层、生长Mg和Si共掺杂GaN层、生长AlN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长InxGa(1-x)N/GaN发光层、生长P型AlGaN层、生长掺镁的P型GaN层、降温冷却；InxGa(1-x)N/GaN中的x＝0.20-0.25，其中，生长ZnGaN层，进一步为：保持反应腔压力为300-400mbar、温度为900-1000℃，同时通入流量为30000-40000sccm的NH3、100-130L/min的N2、50-100sccm的TMGa及100-200sccm的DMZn，其中，Zn掺杂浓度为1E17-1E20atoms/cm3，生长400-500nm的ZnGaN层；生长Mg和Si共掺杂GaN层，进一步为：保持反应腔压力400mbar-500mbar、保持温度1000℃-1070℃，同时通入流量为30000sccm-60000sccm的NH3、100L/min-130L/min的N2、2000sccm-3000sccm的TMGa、10-20sccm的Cp2Mg、20-40sccm的SiH4，生长厚度为30nm-40nm的Mg和Si共掺杂GaN层，Mg的掺杂浓度4E15-4E17atom/cm3，Si的掺杂浓度6E13-6E16atom/cm3；生长AlN层，进一步为：保持反应腔压力为600-700mbar、温度为1000-1200℃，同时通入流量为30000-60000sccm的H2、100-130L/min的N2、50-100sccm的TMAl，生长800-900nm的AlN层。2.根据权利要求1所述的一种提升发光效率的LED外延生长方法，其特征在于，处理衬底，进一步为：向放置有衬底的金属有机化学气相沉积系统的反应腔内，同时通入流量为10000-20000sccm的NH3、100-130L/min的H2，升高温度至900-1000℃，在反应腔压力为100-200mbar的条件下，处理所述衬底。3.根据权利要求1所述的一种提升发光效率的LED外延生长方法，其特征在于，生长掺杂Si的N型GaN层，进一步为：通入NH3、TMGa、H2及SiH4持续生长掺杂Si的N型GaN层。4.根据权利要求3所述的一种提升发光效率的LED外延生长方法，其特征在于，生长掺杂Si的N型GaN层，进一步为：保持反应腔压力为300-600mbar、温度为1000-1200℃，通入流量为30000-60000sccm的NH3、200-400sccm的TMGa、100-130L/min的H2、20-50sccm的SiH4持续生长3-4μm的掺杂Si的N型GaN层，其中，Si掺杂浓度5E18-1E19atom/cm3。5.根据权利要求4所述的一种提升发光效率的LED外延生长方法，其特征在于，生长掺杂Si的N型GaN层，进一步为：保持反应腔压力为300-600mbar、温度为1000-1200℃，通入流量为30000-60000sccm的NH3、200-400sccm的TMGa、100-130L/min的H2、20-50sccm的SiH4持续生长3-4μm的第一掺杂Si的N型GaN层，其中，Si掺杂浓度5E18-1E19atom/cm3；保持反应腔压力为300-600mbar、温度为1000-1200℃，通入流量为30000-60000sccm的NH3、200-400sccm的TMGa、100-130L/min的H2、2-10sccm的SiH4持续生长200-400nm的第二掺杂Si的N型GaN层，其中，Si掺杂浓度5E17-1E18a...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐平，
申请(专利权)人：湘能华磊光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43
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