【技术实现步骤摘要】
一种LED外延层生长方法
本申请涉及LED外延设计应用
，具体地说，涉及一种LED外延层生长方法。
技术介绍
LED(LightEmittingDiode，发光二极管)是一种固体照明，体积小、耗电量低使用寿命长高亮度、环保、坚固耐用等优点受到广大消费者认可，国内生产LED的规模也在逐步扩大；市场上对LED亮度和光效的需求与日俱增，客户关注的是LED更省电，亮度更高、光效更好，这就为LED外延生长提出了更高的要求。目前，LED市场上现在要求LED芯片驱动电压低，特别是大电流下驱动电压越小越好、光效越高越好；LED市场价值的体现为(光效)/单价，光效越好，价格越高，所以LED高光效一直是LED厂家和院校LED研究所所追求的目标。并且目前大部分厂家生产LED的尺寸已经由2英寸升级为4英寸。LED尺寸升级为4英寸后，LED普遍存在外延片翘曲大、发光效率低下等技术难题。因此，如何通过LED外延生长提高LED的发光效率，并减少外延片翘曲，成为现阶段亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本申请所要解决的技术问题是提供了一种LED外延层生长方法，把传统的n型GaN层，设计为N2和H2混合气氛低温AlInGaN：Zn层、H2气氛中温InGaN：Si层、N2气氛高温GaN：Mg层的结构，并通过引入NH3裂解工艺，以增强发光辐射效率，提高LED的发光效率，并减少外延片翘曲，改善外延片外观。为了解决上述技术问题，本申请有如下技术方案：一种LED外延层生长方法，其特征在于，依次包括：处理衬底、生长低温成核层GaN、生长高温GaN缓冲层、生长非掺杂u-GaN层、生长N2和H...
【技术保护点】
1.一种LED外延层生长方法，其特征在于，依次包括：处理衬底、生长低温成核层GaN、生长高温GaN缓冲层、生长非掺杂u‑GaN层、生长N2和H2混合气氛低温AlInGaN：Zn层、生长H2气氛中温InGaN：Si层、生长N2气氛高温GaN：Mg层、NH3裂解、生长发光层、生长P型AlGaN层、生长P型GaN层、生长P型GaN接触层、降温冷却，其中，所述生长N2和H2混合气氛低温AlInGaN：Zn层包括：通入N2、H2及二甲基锌DMZn，在N2和H2的混合气氛下，保持生长温度为500℃至550℃，保持生长压力为450Torr至550Torr，并通入50‑70sccm的TMGa、1200‑1400sccm的TMIn、100‑130sccm的TMAl,生长厚度为70nm至110nm的N2和H2混合气氛低温AlInGaN：Zn层，Zn掺杂浓度为2E18atoms/cm
【技术特征摘要】
1.一种LED外延层生长方法，其特征在于，依次包括：处理衬底、生长低温成核层GaN、生长高温GaN缓冲层、生长非掺杂u-GaN层、生长N2和H2混合气氛低温AlInGaN：Zn层、生长H2气氛中温InGaN：Si层、生长N2气氛高温GaN：Mg层、NH3裂解、生长发光层、生长P型AlGaN层、生长P型GaN层、生长P型GaN接触层、降温冷却，其中，所述生长N2和H2混合气氛低温AlInGaN：Zn层包括：通入N2、H2及二甲基锌DMZn，在N2和H2的混合气氛下，保持生长温度为500℃至550℃，保持生长压力为450Torr至550Torr，并通入50-70sccm的TMGa、1200-1400sccm的TMIn、100-130sccm的TMAl,生长厚度为70nm至110nm的N2和H2混合气氛低温AlInGaN：Zn层，Zn掺杂浓度为2E18atoms/cm3至5E18atoms/cm3；所述生长H2气氛中温InGaN：Si层包括：升高温度至750℃至850℃，通入H2和SiH4，在H2气氛下，保持生长温度为750℃至850℃，保持生长压力为450Torr至550Torr，并通入80-95sccm的TMGa、900-1000sccm的TMIn、生长厚度为60nm至80nm的H2气氛中温InGaN：Si层，Si掺杂浓度为1E19atoms/cm3至3E19atoms/cm3；所述生长N2气氛高温GaN：Mg层包括：升高温度至1050℃至1150℃，通入N2和CP2Mg，在N2气氛下，保持生长温度为1050℃至1150℃，保持生长压力为450Torr至550Torr，并通入110-130sccm的TMGa，生长厚度为40nm至55nm的N2气氛高温GaN：Mg层，Mg掺杂浓度为1E20atoms/cm3至1E21atoms/cm3；所述NH3裂解包括：保持压力不变，升高温度至1250℃，通入H2、N2作为载气，同时通入80-100L/min的NH3，反应过程中将温度从1250℃渐变增加至1400℃，NH3流量从100-80L/min渐变减少至20-30L/min，反应时间控制为35s-45s，使NH3在高温下充分裂解，裂解的N原子附着在上述生长的N2气氛高温GaN：Mg层上，同时裂解的H元素随载气输送至尾管排出反应室。2.根据权利要求1所述的一种LED外延层生长方法，其特征在于，所述处理衬底，具体为：将蓝宝石衬底在H2气氛里进行退火，清洁衬底表面，温度为1050℃至1150℃。3.根据权利要求1所述的一种LED外延层生长方法，其特征在于，所述生长低温成核层GaN和生长高温GaN缓冲层，具体为：降低温度至500℃至620℃，保持反应腔压力400Torr至650Torr，通入NH3和TMGa，在蓝宝石衬底上生长厚度为20nm至40nm的低温成核层GaN；停止通入TMGa，进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐平，胡耀武，龚彬彬，谢鹏杰，
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
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。