一种LED外延多量子阱层生长方法技术

本申请公开了一种LED外延多量子阱层生长方法，依次包括：处理衬底、生长低温GaN缓冲层、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层和降温冷却，其中生长多量子阱层依次包括进行掺Mg预处理、生长InGaN阱层、生长In渐变In

【技术实现步骤摘要】
一种LED外延多量子阱层生长方法


[0001]本专利技术属于LED
，具体涉及一种LED外延多量子阱层生长方法。

技术介绍

[0002]发光二极管(Light-Emitting Diode，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。
[0003]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。
[0004]综上所述，急需一种新的LED外延多量子阱层生长方法，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

[0005]本专利技术通过采用新的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED外延多量子阱层生长方法，依次包括：处理衬底、生长低温GaN缓冲层、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层和降温冷却；其中生长多量子阱层依次包括：掺Mg预处理、生长InGaN阱层、生长In渐变In
x
Mg
1-x-y
N
y
层、生长Si渐变Si
m
In
n
N
1-m-n
层、生长MgAlN层、生长GaN渐变层、生长GaN垒层，具体步骤为：A、将反应腔压力控制在200-280mbar，反应腔温度控制在800-850℃，通入NH3以及Cp2Mg，进行25-35秒掺Mg预处理，且控制Mg的掺杂浓度由2E20atom/cm3渐变减少至2E18atom/cm3；B、反应腔压力保持不变，升高反应腔温度至900-950℃，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1000℃-1050℃，通入NH3、Cp2Mg、TMIn以及N2，生长厚度为8-12nm的In渐变In
x
Mg
1-x-y
N
y
层，其中x的范围为0.05-0.20，y的范围为0.02-0.15，生长过程中控制In原子摩尔含量从8％渐变升高至20％；D、保持反应腔压力不变，降低反应腔温度至800℃-840℃，通入NH3、SiH4、TMIn以及N2，生长厚度为4-8nm的Si渐变Si
m
In
n
N
1-m-n
层，其中n的范围为0.15-0.25，m的范围为0.08-0.25，生长过程中控制Si原子摩尔含量从15％渐变降低至10％；E、保持反应腔压力不变，降低反应腔温度至700℃-750℃，通入NH3、Cp2Mg、TMAl以及N2，生长厚度为10-15nm的MgAlN层；F、升高反应腔温度至850℃，反应腔压力升高至300mbar，通入NH3、TMGa、N2以及SiH4，生长5-8nm的GaN渐变层，生长过程中控制Si的掺杂浓度由1E22atom/cm3渐变减少至1E21atom/cm3，温度由850℃渐变降低至780℃，反应腔压力由300mbar渐变增加至450mbar；G、控制温度为800℃，保持反应腔压力300-400mbar，通入流量为50000-70000sccm的NH3、20-100sccm的TMGa及100-130L/min的N2，生长10nm的GaN垒层；重复上述步骤A-G，周期性依次进行掺Mg预处理、生长InGaN阱层、生长In渐变In
x
Mg
1-x-y
N
y
层、生长Si渐变Si
m
In
n
N
1-m-n
层、生长MgAlN、生长GaN渐变...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐平，胡耀武，唐海马，
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：