一种LED外延结构生长方法技术

本申请公开了一种LED外延结构生长方法，依次包括：处理衬底、生长低温缓冲层GaN、生长不掺杂GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长多量子阱层、生长AlGaN电子阻挡层、生长掺杂Mg的P型GaN层，降温冷却，其中生长多量子阱层依次包括生长AlN过渡层、生长InGaN阱层、生长低温AlN层、生长高温AlN‑1层、生长中温AlN层、生长高温AlN‑2层、生长GaN垒层的步骤。本发明专利技术方法解决现有LED外延生长方法中存在的量子阱生长质量不高及量子阱辐射复合效率低下的问题，从而提高LED的发光效率。

A growth method of LED epitaxial structure

【技术实现步骤摘要】
一种LED外延结构生长方法
本专利技术属于LED
，具体涉及一种LED外延结构生长方法。
技术介绍
发光二极管(Light-EmittingDiode，LED)是一种将电能转化为光能的半导体电子器件。当LED有电流流过时，LED中的电子与空穴在其多量子阱内复合而发出单色光。LED作为一种高效、环保、绿色新型固态照明光源，具有低电压、低能耗、体积小、重量轻、寿命长、高可靠性和色彩丰富等优点。目前国内生产LED的规模正在逐步扩大，但是LED仍然存在发光效率低下的问题，影响LED的节能效果。目前现有的LED多量子阱的生长方法制备的LED外延InGaN/GaN多量子阱品质不高，该多量子阱发光区辐射效率低下，严重阻碍了LED发光效率的提高，影响LED的节能效果。综上所述，急需一种LED外延结构的生长方法，解决现有LED多量子阱生长质量不高及量子阱辐射复合效率低下的问题。
技术实现思路
本专利技术通过采用新的多量子阱层生长方法来解决现有LED外延生长方法中存在的量子阱生长质量不高及量子阱辐射复合效率低下的问题，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED外延结构生长方法，其特征在于，依次包括：处理衬底、生长低温缓冲层GaN、生长不掺杂GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长多量子阱层、生长AlGaN电子阻挡层、生长掺杂Mg的P型GaN层，降温冷却；其中生长多量子阱层依次包括：生长AlN过渡层、生长InGaN阱层、生长低温AlN层、生长高温AlN-1层、生长中温AlN层、生长高温AlN-2层、生长GaN垒层，具体为：/nA、将反应腔压力控制在100-120mbar，反应腔温度控制在900-950℃，通入160-180sccm的NH

【技术特征摘要】
1.一种LED外延结构生长方法，其特征在于，依次包括：处理衬底、生长低温缓冲层GaN、生长不掺杂GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长多量子阱层、生长AlGaN电子阻挡层、生长掺杂Mg的P型GaN层，降温冷却；其中生长多量子阱层依次包括：生长AlN过渡层、生长InGaN阱层、生长低温AlN层、生长高温AlN-1层、生长中温AlN层、生长高温AlN-2层、生长GaN垒层，具体为：
A、将反应腔压力控制在100-120mbar，反应腔温度控制在900-950℃，通入160-180sccm的NH3、500-600sccm的TMAl以及60-80sccm的N2,生长厚度为3nm-5nm的AlN过渡层，在AlN过渡层生长过程中，TMAl源保持常开，而NH3采用脉冲方式交替通入反应腔，NH3中断和通入反应腔的时间分别是10s和5s；
B、将反应腔压力提高至200-280mbar，反应腔温度不变，通入流量为10000-15000sccm的NH3、200-300sccm的TMGa以及1300-1400sccm的TMIn，生长厚度为3nm的InGaN阱层；
C、保持反应腔压力不变，降低反应腔温度至500-580℃，通入160-180sccm的NH3、500-600sccm的TMAl以及60-80sccm的N2，生长厚度为3nm-5nm的低温AlN层；
D、保持反应腔压力不变，升高反应腔温度至1000-1050℃，通入160-180sccm的NH3、500-600sccm的TMAl以及60-80sccm的N2，生长厚度为3nm-5nm的高温AlN-1层；
E、保持反应腔压力不变，降低反应腔温度至760℃，通入160-180sccm的NH3、500-600sccm的TMAl以及60-80sccm的N2，生长厚度为3nm-5nm的中温AlN层；
F、保持反应腔压力不变，升高反应腔温度至1000-1050℃，通入160-180sccm的NH3、500-600sccm的TMAl以及60-80sccm的N2，生长厚度为3nm-5nm的高温AlN-2层；
G、降低温度至800℃，保持反应腔压力300mbar-400mbar，通入流量为30000sccm-40000sccm的NH3、20sccm-60sccm的TMGa及100L/min-130L/min的N2，生长10nm的GaN垒层；
重复上述步骤A-G，周期性依次生长AlN过渡层、InGaN阱层、低温AlN层、高温AlN-1层、中温AlN层、高温AlN-2层、GaN垒层，生长周期数为2-7个。


2.根据权利要求1所述的LED外延结构生长方法，其特征在于，在1000℃-1100℃的温度下，通入100L/min-130L/min的H2，保持反应腔压力100mbar-300mbar，处理蓝宝石衬底5min-10min。


3.根据权利要求2所述的LED外延结构生长方法，其特征在于，所述生长低温缓冲层GaN的具体过程为：
降温至500℃-600℃，保持反应腔压力300mba...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐平，龚彬彬，王杰，尹志哲，
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