一种提高GaN基LED生产效率的外延结构制造技术

本发明专利技术提出一种提高GaN基LED生产效率的外延结构，所述外延结构包括由蓝宝石衬底、Al2O3缓冲层、非故意掺杂高温GaN层、n型GaN层、InGaN/GaN多量子阱层、p型AlGaN层和p型GaN层依次层叠的层叠结构，且Al2O3缓冲层的制备方法为蒸发、溅射、原子层沉积中的两种或多种组合。本发明专利技术的外延结构在蓝宝石衬底与非故意掺杂高温GaN层之间没有低温GaN或AlN缓冲层，只有Al2O3缓冲层，所述Al2O3缓冲层由非MOCVD方法制备而成，从而提高GaN基LED的生产效率，降低生产成本。

An Epitaxy Structure for Improving the Production Efficiency of GaN-based LED

The present invention provides an epitaxy structure for improving the production efficiency of GaN-based LED. The epitaxy structure includes two or more combinations of sapphire substrate, Al2O3 buffer layer, unintentionally doped high temperature GaN layer, n-type GaN layer, InGaN/GaN multi-quantum well layer, p-type AlGaN layer and p-type GaN layer, and the preparation method of Al2O3 buffer layer is evaporation, sputtering and atomic layer deposition. \u3002 The epitaxy structure of the invention has no low temperature GaN or AlN buffer layer between sapphire substrate and unintentionally doped high temperature GaN layer, only Al2O3 buffer layer, which is prepared by non-MOCVD method, thereby improving the production efficiency of GaN-based LED and reducing the production cost.

【技术实现步骤摘要】
一种提高GaN基LED生产效率的外延结构
本专利技术属于GaN基LED生产领域，具体涉及一种提高GaN基LED生产效率的外延结构。
技术介绍
近些年来，GaN基LED获得了突飞猛进的发展，现已广泛用于通用照明、户内和户外显示以及背光源等领域，中国已经成为GaN基LED领域全世界最大的生产国、最大的消费国，同时也是全世界最大的出口国。由于GaN基LED具有光电转换效率高、寿命长、损耗低、无污染等显著优势以及客观需求的不断增长，大规模生产领域的竞争日益加剧，尤其在生产成本方面。在目前的大规模生产中，主要是采用蓝宝石图形衬底，然后采用MOCVD方法生长GaN基LED外延结构，但由于蓝宝石与GaN之间存在晶格失配，为了提高GaN材料的晶体质量，在沉积非故意掺杂高温GaN层之前需要采用MOCVD方法生长低温GaN或AlN缓冲层，外延生产效率低。
技术实现思路
本专利技术针对现有生产技术存在的不足，提出一种提高GaN基LED生产效率的外延结构，该外延结构能够提高GaN材料质量，而且能够提高GaN基LED的生产效率。一种提高GaN基LED生产效率的外延结构，其特征在于，所述的外延结构包括由蓝宝石衬底、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高GaN基LED生产效率的外延结构，其特征在于，所述的外延结构包括由蓝宝石衬底、Al2O3缓冲层、非故意掺杂高温GaN层、n型GaN层、InGaN/GaN多量子阱层、p型AlGaN层和p型GaN层依次层叠的层叠结构，且所述的Al2O3缓冲层的制备方法为蒸发、溅射、原子层沉积中的两种或多种组合。

【技术特征摘要】
1.一种提高GaN基LED生产效率的外延结构，其特征在于，所述的外延结构包括由蓝宝石衬底、Al2O3缓冲层、非故意掺杂高温GaN层、n型GaN层、InGaN/GaN多量子阱层、p型AlGaN层和p型GaN层依次层叠的层叠结构，且所述的Al2O3缓冲层的制备方法为蒸发、溅射、原子层沉积中的两种或多种组合。2.根据权利要求1所述的提高GaN基LED生产效率的外延结构，其特征在于，所述的蓝宝石衬底为蓝宝石平面衬底或蓝宝石图形衬底。3.根据权利要求1所述的提高GaN基LED生产效率的外延结构，其特征在于，所述Al2O3缓冲层由不少于两层Al2O3薄膜构成。4.根据权利要求1所述的提高GaN基LED生产效率的外延结构，其特征在于，所述Al2O3缓冲层的厚度为h，0＜h＜200nm。5.根据权利要求1所述的提高GaN基LED生产效率的外延结构，其特征在于，该外延结构通过如下步骤制成：(1)在蓝宝石衬底上首先采用蒸发方法制备Al2O3缓冲层，蒸发厚度为0-200nm，具体蒸发参数为：衬底温度150-250℃，蒸发电压1-10KV，蒸发束流60-150mA，蒸发压力2E-3～9E-3Pa；然后在完成Al2O3蒸发的蓝宝石图形衬底上采用原子层沉积方法继续生长Al2O3缓冲层，生长厚度为10-50nm，具体生长参数为：反应室温度100-300℃，以Ar为载气，以三甲基铝和水为反应源，待生长完成后，将具有Al2O3缓冲层的蓝宝石衬底在N2气氛下退火，退火温度为3...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙一军，程志渊，盛况，周强，孙颖，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33