【技术实现步骤摘要】
一种提高发光效率的LED外延生长方法
本专利技术属于LED
，具体涉及一种提高发光效率的LED外延生长方法。
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，从而提高LED的发光效率。
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...
【技术保护点】
1.一种提高发光效率的LED外延生长方法，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InGaN过渡层、生长InGaN阱层、生长高温渐变MgN层、生长低温渐变MgN层、生长线性渐变掺杂Mg的GaN垒层、Mg扩散处理，具体为：/nA、将反应腔压力控制在200-280mbar，反应腔温度控制在900-950℃，通入NH
【技术特征摘要】
1.一种提高发光效率的LED外延生长方法，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InGaN过渡层、生长InGaN阱层、生长高温渐变MgN层、生长低温渐变MgN层、生长线性渐变掺杂Mg的GaN垒层、Mg扩散处理，具体为：
A、将反应腔压力控制在200-280mbar，反应腔温度控制在900-950℃，通入NH3、TMGa以及TMIn，生长厚度为3-5nm的InGaN过渡层，在InGaN过渡层生长过程中，TMIn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、反应腔压力保持不变，降低反应腔温度至800-850℃，通入NH3、TMGa以及TMIn，生长厚度为3-5nm的InGaN阱层；
C、保持反应腔压力不变，升高反应腔温度至1020℃，通入NH3、Cp2Mg以及N2，生长厚度为5-7nm的高温渐变MgN层，生长过程中温度由1020℃均匀渐变升高至1100℃；
D、保持反应腔压力不变，降低反应腔温度至700℃，通入NH3、Cp2Mg以及N2，生长厚度为5-7nm的低温渐变MgN层，生长过程中温度由700℃均匀渐变降低至650℃；
E、升高温度至930-950℃，反应腔压力维持在300-400mbar，通入一定流量的NH3、TMGa、N2以及一定量的Cp2Mg，生长时间为20s，控制Mg的掺杂浓度由1E19atom/cm3均匀减少至1E18atom/cm3，且Mg掺杂浓度的控制关系式满足：Q＝-4.5×1017t+1019(Q表示Mg的掺杂浓度，t表示生长时间)，生长5-10nm的线性渐变掺杂Mg的GaN垒层；
F、维持温度和压力不变，停止通入TMGa，停止生长，保持Cp2Mg的通入以及通入N2作为载气，控制Mg的掺杂浓度由1E20atom/cm3均匀增加至1E21atom/cm3，且Mg掺杂浓度的控制关系式满足：Q＝9×1019t+1020(Q表示Mg的掺杂浓度，t表示生长时间)，对上述线性渐变掺杂Mg的GaN垒层进行Mg扩散处理25-30S；
重复上述步骤A-F，周期性依次进行生长InGaN过渡层、生长InGaN阱层、生长高温渐变MgN层、生长低温渐变MgN层、生长线性渐变掺杂Mg的GaN垒层以及Mg扩散处理的步骤，周期数为2-7个。
2.根据权利要求1所述的提高发光效率的LED外延生长方法，其特征在于，在1000-1100℃的温度下，通入100-130L/min的H2，保持反应腔压力100-300mbar，处理蓝宝石衬底5-10min。
3.根据权利要求2所述的提高发光效率的LED外延生长方法，其特征在于，所述生长低温缓冲层GaN的具...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐平，胡耀武，王杰，尹志哲，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
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