一种制造技术

本发明专利技术涉及

【技术实现步骤摘要】
一种P
‑
EBL层及其GaN基外延结构以及生长方法


[0001]本专利技术涉及
LED
芯片
，具体涉及一种
P
‑
EBL
层及其
GaN
基外延结构以及生长方法
。

技术介绍

[0002]随着
LED(
发光二极管
)
材料技术的不断进步，
LED
已经开始逐步取代白炽灯
、
荧光灯
、
汞灯等低能效高污染的发光材料，在照明
、
固化
、
杀菌消毒等诸多领域实现了全面的主导
。
近些年来
LED
发光效率提升迅速，要想得到更高效
、
更高亮度的
LED
芯片，主要方法为优化外延结构
。
[0003]P
‑
EBL
为电子阻挡层，是
LED
外延结构中的一部分，公告号为
CN104134730B
的中国专利技术专利公开了一种
Mg
掺杂电子阻挡层的外延片，所述的外延片从下至上依次为：衬底，低温
GaN
缓冲层，高温
GaN
缓冲层，
NGaN
层，
N
型
AlGaN
层，
N
型接触层，多量子阱层，
GaN
垒层，
AlGaN/GaN
>电子阻挡层，低温
P
型
GaN
层，掺杂
Mg
的高浓度的
AlGaN/INGaN
电子阻挡层，和高温
P
型
Ga N
层，其中电子阻挡层利用较高的势垒，限制电子向
P
型层泄露，从而降低因电子泄露引起的非辐射复合，有效地提高亮度
。
[0004]但是，传统的
P
‑
EBL
层阻挡电子效果不佳，电子很容易越过阻挡层到达
P
区，并与空穴发生复合形成电子漏电流，使
GaN(
氮化镓
)
基
LED
遭受效率衰减的问题
。
并且传统的
P
‑
EBL
层中
Mg
的激活能很高，激活能随
Al
含量的增高而迅速增加，在
P
‑
AlN(
氮化铝
)
中更容易形成氮空位这种
P
型补偿中心，降低
LED
发光效率
。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种阻挡电子效果佳的
P
‑
EBL
层及其
GaN
基外延结构以及生长方法
。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种
GaN
基外延结构，包括依次生长于衬底上的
buffer
层
、UGaN
层
、NGaN
层
、
应力释放层和多量子阶有源区层，所述多量子阶有源区层上还具有依次生长的低温
P
型
GaN
层
、P
‑
EBL
层和高温
P
型
GaN
层
。
[0007]本专利技术采用的另一技术方案为：上述
GaN
基外延结构的
P
‑
EBL
层的生长方法，包括三个阶段；
[0008]第一阶段：通入
80
～
100sccm
的
TMAl
源；
[0009]第二阶段：同时通入
150
～
200sccm
的
TMIN
源
、80
～
100sccm
的
TMAl
源和
1300
～
1500sccm
的
TEGa
源，且
TMIN
源
、TMAl
源和
TEGa
源的通入时长相等；
[0010]第三阶段：同时通入
60
～
80sccm
的
TMIN
源
、30
～
50sccm
的
TMAl
源和
400
～
500sccm
的
TEGa
源，且
TMIN
源
、TMAl
源和
TEGa
源的通入时长相等
。
[0011]本专利技术采用的又一技术方案为：上述
GaN
基外延结构的生长方法，生长所述应力释放层在反应腔中进行，设定所述反应腔的温度为
750
～
850℃
，压力为
150
～
350mbar。
[0012]本专利技术的有益效果在于：本专利技术的
GaN
基外延结构在低温
P
型
GaN
层插入了一层不
同源不同浓度掺杂的
P
‑
EBL
层，通过在
P
‑
EBL
层进行阶段式通
TMAl
源
/TMIN
源
/TEGa
源的工艺处理，向反应室中通入不同量的
Al
源
、IN
源和
Ga
源，形成浓度含量不同的阶段式电流阻挡层，阶段式电子阻挡层将来自阴极的电子阻挡在发光层界面处，增大发光层界面处电子的浓度；并且能提高导带底的电子势垒，从而有效限制电子向
P
型
GaN
层的泄露，抑制电子漏电流；还减小了价带顶的空穴势垒，可增强
P
型
GaN
层的空穴向有源区的注入效率，达到提高亮度的目的
。
附图说明
[0013]图1为本专利技术具体实施方式中
GaN
基外延结构的结构示意图；
[0014]图2为实施例1和对比例1的亮度对比图
。
具体实施方式
[0015]为详细说明本专利技术的
技术实现思路

、
所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明
。
[0016]请参照图1，一种
GaN
基外延结构，包括依次生长于衬底上的
buffer
层
、UGaN
层
、NGaN
层...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
GaN
基外延结构，包括依次生长于衬底上的
buffer
层
、UGaN
层
、NGaN
层
、
应力释放层和多量子阶有源区层，其特征在于，所述多量子阶有源区层上还具有依次生长的低温
P
型
GaN
层
、P
‑
EBL
层和高温
P
型
GaN
层
。2.
一种如权利要求1所述的
GaN
基外延结构的
P
‑
EBL
层的生长方法，其特征在于，包括三个阶段；第一阶段：通入
80
～
100sccm
的
TMAl
源；第二阶段：同时通入
150
～
200sccm
的
TMIN
源
、80
～
100sccm
的
TMAl
源和
1300
～
1500sccm
的
TEGa
源，且
TMIN
源
、TMAl
源和
TEGa
源的通入时长相等；第三阶段：同时通入
60
～
80sccm
的
TMIN
源
、30
～
50sccm
的
TMAl
源和
400
～
500sccm
的
TEGa
源，且
TMIN
源
、TMAl
源和
TEGa
源的通入时长相等
。3.
根据权利要求2所述的
GaN
基外延结构的
P
‑
EBL
层的生长方法，其特征在于，所述第一阶段的持续时间为
50
～
80s
，所述第二阶段的持续时间为
200
～
260s
，所述第三阶段的持续时间为
80
～
120s。4.
根据权利要求2所述的
GaN
基...

【专利技术属性】
技术研发人员：马野，宋水燕，刘恒山，林灿煌，
申请(专利权)人：福建兆元光电有限公司，
类型：发明
国别省市：