一种N型AlGaN的生长方法技术

一种N型AlGaN的生长方法，采用直流磁控反应溅射设备和MOCVD设备制备并依次包括以下步骤：在蓝宝石图形化凸型衬底上溅射AlN buffer层，生长带插入层的GaN梯形台面层，生长带插入层的GaN梯形合并层，生长平坦的GaN 2D生长层，生长重掺杂的N型AlGaN生长层，在H2、NH3混合气氛下降温冷却。本发明专利技术采用梯形GaN生长方法，结合周期性类圆锥体图形的阻断作用，解决了在GaN模板内插入的AlN层易出现的大应力开裂现象，同时为后续AlGaN提前释放应力，解决了高质量重掺杂N型AlGaN的生长开裂问题。

【技术实现步骤摘要】
一种N型AlGaN的生长方法
本专利技术涉及半导体制备领域，具体是涉及一种用于生长高质量高掺杂的N型AlGaN的外延生长方法。
技术介绍
GaN基紫外LED（发光二极管）是目前替代汞激发紫外光源的唯一固态光源解决方案，特别是针对工业用紫外固化、光触媒以及紫外光刻等
，365nm紫外LED相比汞灯具有高效节能（单芯片功率超过2W）、环保（无汞灯有害物质污染）、长寿命（寿命超过20000小时）、近似点光源（光源尺寸仅为1mm×1mm）等显著特点。特别是针对超大功率固化领域，365nm紫外LED已具备市场应用价值，目前全球相关产业即将进入快速发展阶段。但365nm已是GaN的本征激发波长，因此传统蓝光LED的InGaN/GaN量子阱已不在适用，需要引入更宽禁带的InGaN/AlGaN量子阱结构，并且GaN载流子注入层对365nm紫外光亦会存在吸收，同时高的载流子注入浓度亦会有效提高LED辐射效率，因此生长高质量高掺杂的N型AlGaN材料作为载流子注入层具有极高的实际应用价值。当前，N型AlGaN一般采用在AlN缓冲层上生长得到，为提高AlGaN的晶体质量，多引入低温成核层后再生长高温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种N型AlGaN的生长方法，其特征在于包括以下步骤：（1）在蓝宝石图形化凸型衬底上溅射AlN buffer层；（2）在AlN buffer层上生长带插入层的GaN梯形台面层；（3）在GaN梯形台面层上生长带插入层的GaN梯形合并层；（4）在GaN梯形合并层上生长重掺杂的N型AlGaN生长层；（5）在H2、NH3混合气氛下降温冷却。

【技术特征摘要】
1.一种N型AlGaN的生长方法，其特征在于包括以下步骤：（1）在蓝宝石图形化凸型衬底上溅射AlNbuffer层；（2）在AlNbuffer层上生长带插入层的GaN梯形台面层；（3）在GaN梯形台面层上生长带插入层的GaN梯形合并层；（4）在GaN梯形合并层上生长重掺杂的N型AlGaN生长层；（5）在H2、NH3混合气氛下降温冷却。2.一种N型AlGaN的生长方法，其特征在于包括以下步骤：（1）在蓝宝石图形化凸型衬底上溅射AlNbuffer层；（2）在AlNbuffer层上生长带插入层的GaN梯形台面层；（3）在GaN梯形台面层上生长带插入层的GaN梯形合并层；（4）在GaN梯形合并层上生长平坦的GaN2D生长层；（5）在GaN2D生长层上生长重掺杂的N型AlGaN生长层；（6）在H2、NH3混合气氛下降温冷却。3.根据权利要求1或2所述的N型AlGaN的生长方法，其特征在于：所述蓝宝石图形化凸型衬底为周期性类圆锥体结构的衬底，图形周期为0.8～5um，类圆锥体高度为0.2～3um，类圆锥体底面直径为0.7～4.9um，且相邻两个类圆锥体之间的衬底部分为平面蓝宝石衬底。4.根据权利要求3所述的N型AlGaN的生长方法，其特征在于：所述AlNbuffer层位于平面蓝宝石衬底上的部分为平面buffer层，该平面buffer层的厚度为10～100nm。5.根据权利要求3所述的N型AlGaN的生长方法，其特征在于：所述GaN梯形台面层是在平面buffer层上生长形成，生长结束于台面高度等于类圆锥体高度，生长过程中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张康，陈志涛，赵维，何晨光，贺龙飞，吴华龙，刘宁炀，廖乾光，
申请(专利权)人：广东省半导体产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44