【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于led芯片，具体涉及一种具有应力释放层的led外延结构及其生长方法。
技术介绍
1、白光led目前已经取代传统照明，成为室内、室外通用照明的首选方试。如何提升发光二极管（led）的发光效率成为需要解决的重要课题，而因材料本身属性，外延层中失配应力会引入位错、层错、和孔隙等结构缺陷，使晶体质量变差，从而降低发光效率，如何改善外延结构晶体质量成为提升led发光效率的重要课题。
2、现有技术中，led外延片中利用应力释放层通过掺al/in阻止底层衍生位错、降低压应力，但是in/al与gan晶格适配大，极化效应变大，降低其上生长的mqw层晶格质量影响发光效率，其次，传统的应力释放层通过低温生长gan形成pits（空洞），从而使应力在pits处消失，缺陷并到pits里面，但是低温生成的pits会持续变大，不能有效的湮灭底层衍生的位错，甚至衍生到mqw发光层，影响mqw层晶格质量，降低发光效率；再次，低温生长gan开pits层，生长gan层晶格质量差、生成v型pits不易填平，对开pits厚度要求高，不利大电流通过。因此，我们亟需针对现有的led外延片应力释放层结构及制备方法进行优化，在生长mqw发光层前得到相对晶格质量好，缺陷少、应力小的结构，改善电流扩散效果，利于大电流通过，从而提升光效。
技术实现思路
1、本专利技术针对
技术介绍
中的不足，提供了一种具有应力释放层的led外延结构，应力释放层中生长ingan/停顿层/gan sl结构（循环生长结构），利用停顿层高温
2、为实现上述目的，本专利技术技术解决方案如下：
3、一种具有应力释放层的led外延结构，其特征在于：包括衬底、以及依次生长于衬底之上的缓冲层、ugan层、ngan层、应力释放层、mqw层、ebl层和p层，所述应力释放层是由自下而上依次生长的ingan层、停顿层和gan盖帽层重复交叠组成的周期性复合层。
4、优选的，所述应力释放层的重复交叠周期数为3-10。
5、优选的，所述停顿层包括第一停顿层和第二停顿层，第一停顿层的生长条件中无nh3，第二停顿层的生长条件中有nh3。
6、优选的，所述衬底为镀aln的pss衬底，所述缓冲层厚度为180-220a，所述ugan层厚度为3-4μm，所述ngan层厚度为1-2μm。
7、优选的，所述应力释放层中的ingan层厚度为10-50a，gan盖帽层厚度为100-400a。
8、一种具有应力释放层的led外延结构生长方法，用于制作上述具有应力释放层的led外延结构，具体方法包括提供一衬底，以及在衬底表面依次生长缓冲层、ugan层、ngan层、应力释放层、mqw层、ebl层和p层，其特征在于：所述应力释放层的生长方法为周期性依次循环生长ingan层、第一停顿层、第二停顿层和gan盖帽层。
9、优选的，所述应力释放层中的ingan层生长条件为：n2：120-150slm，h2：0slm，nh3:150-120slm，压力p=200torr；转速：600rmp；temp=750-780°。
10、优选的，所述应力释放层中的第一停顿层生长条件为：n2：0-150slm，h2:120-270slm(n2/nh3=0为纯h2环境) ，nh3:0slm，压力p=200torr，转速：600rmp；temp= 900-1200°，无mo源通入，时间为30-120s；
11、优选的，所述应力释放层中的第二停顿层生长条件为：n2：120-150slm，h2:0slm，nh3:150-120 slm，压力p=200torr，转速：600rmp；temp=900-1200°无mo源通入，时间为10-50s。
12、优选的，所述应力释放层中的gan盖帽层生长条件为：n2：120-150 slm，h2:0slm，nh3:150-120slm，压力p=200torr；转速：600rmp；temp=900-1200°，通入tmg/tega生长100~400a厚度的gan垒晶层。
13、相对于现有技术，本专利技术有益效果如下：
14、（1）本专利技术通过高温使in析出或者逃逸形成空位pits，进一步阻断底层衍生的位错；
15、（2）本专利技术因高温使in析出或者逃逸生成空位pits，极大改善极化效应，降低其上生长mqw层压应力，提升晶格质量的同时有利于电流扩展，提升发光效率；
16、（3）本专利技术的应力释放层中ingan/停顿层/gan循环生长，生成多层叠加pits层电流扩散效果好且利于大电流通过，从而提升光效和抗静电能力，且单一层pits开口小，衍生位错少，对后续生长mqw层晶格质量有积极作用。
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1.一种具有应力释放层的LED外延结构，其特征在于：包括衬底、以及依次生长于衬底之上的缓冲层、UGaN层、NGaN层、应力释放层、MQW层、EBL层和P层，所述应力释放层是由自下而上依次生长的InGaN层、停顿层和GaN盖帽层重复交叠组成的周期性复合层。
2.如权利要求1所述的一种具有应力释放层的LED外延结构，其特征在于：所述应力释放层的重复交叠周期数为3-10。
3.如权利要求1所述的一种具有应力释放层的LED外延结构，其特征在于：所述停顿层包括第一停顿层和第二停顿层，第一停顿层的生长条件中无NH3，第二停顿层的生长条件中有NH3。
4.如权利要求1所述的一种具有应力释放层的LED外延结构，其特征在于：所述衬底为镀AlN的PSS衬底，所述缓冲层厚度为180-220A，所述UGaN层厚度为3-4μm，所述NGaN层厚度为1-2μm。
5.如权利要求1所述的一种具有应力释放层的LED外延结构，其特征在于：所述应力释放层中的InGaN层厚度为10-50A，GaN盖帽层厚度为100-400A。
6.一种具有应力释放层的LED
7.如权利要求6所述的一种具有应力释放层的LED外延结构生长方法，其特征在于：所述应力释放层中的InGaN层生长条件为：N2：120-150SLM，H2：0SLM，NH3:150-120SLM，压力P=200Torr；转速：600Rmp；Temp=750-780°。
8.如权利要求6所述的一种具有应力释放层的LED外延结构生长方法，其特征在于：所述应力释放层中的第一停顿层生长条件为：N2：0-150SLM，H2:120-270SLM，NH3:0SLM，压力P=200Torr，转速：600Rmp；Temp= 900-1200°，无Mo源通入，时间为30-120s。
9.如权利要求6所述的一种具有应力释放层的LED外延结构生长方法，其特征在于：所述应力释放层中的第二停顿层生长条件为：N2：120-150SLM，H2:0SLM，NH3:150-120 SLM，压力P=200Torr，转速：600Rmp；Temp=900-1200°无Mo源通入，时间为10-50s。
10.如权利要求6所述的一种具有应力释放层的LED外延结构生长方法，其特征在于：所述应力释放层中的GaN盖帽层生长条件为：N2：120-150 SLM，H2:0SLM，NH3:150-120SLM，压力P=200Torr；转速：600Rmp；Temp=900-1200°，通入TMG/TEGa生长100~400A厚度的GaN垒晶层。
...【技术特征摘要】
1.一种具有应力释放层的led外延结构，其特征在于：包括衬底、以及依次生长于衬底之上的缓冲层、ugan层、ngan层、应力释放层、mqw层、ebl层和p层，所述应力释放层是由自下而上依次生长的ingan层、停顿层和gan盖帽层重复交叠组成的周期性复合层。
2.如权利要求1所述的一种具有应力释放层的led外延结构，其特征在于：所述应力释放层的重复交叠周期数为3-10。
3.如权利要求1所述的一种具有应力释放层的led外延结构，其特征在于：所述停顿层包括第一停顿层和第二停顿层，第一停顿层的生长条件中无nh3，第二停顿层的生长条件中有nh3。
4.如权利要求1所述的一种具有应力释放层的led外延结构，其特征在于：所述衬底为镀aln的pss衬底，所述缓冲层厚度为180-220a，所述ugan层厚度为3-4μm，所述ngan层厚度为1-2μm。
5.如权利要求1所述的一种具有应力释放层的led外延结构，其特征在于：所述应力释放层中的ingan层厚度为10-50a，gan盖帽层厚度为100-400a。
6.一种具有应力释放层的led外延结构生长方法，用于制作上述权利要求1至权利要求5任意一项的具有应力释放层的led外延结构，具体方法包括提供一衬底，以及在衬底表面依次生长缓冲层、ugan层、ngan层、应力释放层、mqw层、ebl层和p层，其特征在于：所述应力释放层的生长方法为周期性依次循环生长ingan层、第一停顿层...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐洋洋，程虎，江汉，徐志军，黎国昌，王文君，苑树伟，包宜征，
申请(专利权)人：聚灿光电科技宿迁有限公司，
类型：发明
国别省市：
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