【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于led，具体涉及一种氮化镓led外延片制作方法。
技术介绍
1、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，除了目前已被广泛用作室内外照明，还被广泛应用于交通信号灯、汽车灯和手机/电视显示屏。
2、当前led芯片应用于电视屏幕时存在对人眼蓝光伤害的问题，突破关键技术障碍，研发出高品质的低蓝光led芯片，大大减少蓝光对人眼睛的损害，实现低蓝光led芯片在tv背光应用领域的规模化应用具有重要意义。
技术实现思路
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技术实现思路
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1、本专利技术通过在多量子阱层前后分别引入波长调制层和空穴传输层来调整led蓝光峰值波长，以大幅度减少蓝光对人眼睛的损害，并提高led的发光效率，降低led工作电压。
2、本专利技术的氮化镓led外延片制作方法，包括：在衬底上依次生长缓冲层、非掺杂gan层、n型gan层、波长调制层、多量子阱层、空穴传输层、algan电子阻挡层以及掺杂mg的p型gan层，其中，
3、生长波长调制层包括依次生长mgn层、sin层以及al掺杂inn层，具体为：
4、控制温度在700-1000℃，通入cp2mg以及n2，在n型gan层上生长厚度为1-2nm的mgn层；
5、控制温度700-1000℃，通入sih4以及n2
6、控制温度800-1100℃，通入nh3、tmin以及tmal，生长厚度为0.5-2nm的al掺杂inn层，生长过程中控制al原子摩尔含量由1％渐变增加至10％；
7、生长空穴传输层依次包括生长aln层、mg掺杂aln层以及mg和in掺杂gan层，具体为：
8、控制温度600-1000℃，通入nh3以及tmal，在gan垒层上生长厚度为1-2nm的aln层；
9、温度维持不变，通入nh3、tmal以及cp2mg，生长厚度为1-2nm的mg掺杂aln层，生长过程中控制mg原子摩尔含量由0.5％渐变减少至0.01％；
10、控制温度700-1100℃，通入nh3、tmin、tmga以及cp2mg，生长厚度为0.5-2nm的mg和in掺杂gan层。
11、优选地，衬底为蓝宝石、氮化镓或碳化硅衬底中的一种。
12、优选地，生长缓冲层，具体为：
13、在温度500-600℃，通入nh3、tmga及h2，在衬底上生长厚度为20-40nm的gan缓冲层。
14、优选地，生长非掺杂gan层，具体为：
15、在温度1000-1200℃，通入nh3、tmga及h2，生长2-4μm的非掺杂gan层。
16、优选地，生长n型gan层，具体为：
17、在温度1000-1200℃，通入nh3、tmga、h2及sih4，生长3-4μm掺杂si的n型gan层。
18、优选地，生长多量子阱层，具体为：
19、控制温度在600℃-800℃，通入n2、nh3、tmga以及tmin，生长厚度为2-3nm的ingan阱层；
20、升高温度至800℃-820℃，通入n2、nh3、tmga，生长厚度为7-10nm的gan垒层；
21、周期性依次进行生长ingan阱层和gan垒层的步骤，周期数为3-13个。
22、优选地，生长algan电子阻挡层，具体为：
23、在温度为900-950℃，通入nh3、tmga、h2、tmal和cp2mg，生长厚度为40-60nm的algan电子阻挡层。
24、优选地，生长掺杂mg的p型gan层，具体为：
25、保持温度950-1000℃，通入nh3、tmga、h2及cp2mg，生长50-200nm的掺杂mg的p型gan层。
26、相比于传统的制作方法，本专利技术中的制作方法达到了如下效果：
27、①通过在多量子阱层前后分别引入波长调制层和空穴传输层，能够调整从多量子阱层发出的光的波长，可以使蓝光峰值发光波长从450nm调整至460nm以大幅度减少蓝光对人眼睛的损害。
28、②通过在空穴传输层中的引入mg掺杂aln层，并在其生长过程中控制mg原子摩尔含量渐变减少，可以提供更多空穴，同时可以在ain层中引入浅受主杂质能级，更有利于空穴电离和传导，从而提高led的发光效率。在mg掺杂aln层之后生长mg和in掺杂gan层，in发挥了类似表面活性剂的作用，增强了gan生长时的表面原子迁移率，有利于提高载流子的迁移率，从而改善gan层与algan电子阻挡层表面的接触性能，降低能量损耗，可以有效降低led工作电压。
29、③通过在波长调制层中引入al掺杂inn层，并在其生长过程中控制al原子摩尔含量渐变增加，可以促进吸附al原子的迁移，使得al原子快速迁移至空位，预防缺陷的形成，进而使得后续生长多量子阱的晶体质量得到提高，从而有利于提高led的抗静电能力。同时通过在波长调制层中引入sin层，可以缓解晶体生长导致的内界面凹凸现象，并辅助形成屏蔽效应和沟壑层效应，载流子扩散能力以及led器件的电流耐受能力得到提升，从而提高led的发光效率和可靠性。
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1.一种氮化镓LED外延片制作方法，其特征在于，包括：在衬底上依次生长缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN层、波长调制层、多量子阱层、空穴传输层、AlGaN电子阻挡层以及掺杂Mg的P型GaN层，其中，
2.根据权利要求1所述的氮化镓LED外延片制作方法，其特征在于，所述衬底为蓝宝石、氮化镓或碳化硅衬底中的一种。
3.根据权利要求2所述的氮化镓LED外延片制作方法，其特征在于，生长缓冲层，具体为：
4.根据权利要求1所述的氮化镓LED外延片制作方法，其特征在于，生长非掺杂GaN层，具体为：
5.根据权利要求1所述的氮化镓LED外延片制作方法，其特征在于，生长n型GaN层，具体为：
6.根据权利要求1所述的氮化镓LED外延片制作方法，其特征在于，生长多量子阱层，具体为：
7.根据权利要求1所述的氮化镓LED外延片制作方法，其特征在于，生长AlGaN电子阻挡层，具体为：
8.根据权利要求1所述的氮化镓LED外延片制作方法，其特征在于，生长掺杂Mg的P型GaN层，具体为：
【技术特征摘要】
1.一种氮化镓led外延片制作方法，其特征在于，包括：在衬底上依次生长缓冲层、非掺杂gan层、n型gan层、波长调制层、多量子阱层、空穴传输层、algan电子阻挡层以及掺杂mg的p型gan层，其中，
2.根据权利要求1所述的氮化镓led外延片制作方法，其特征在于，所述衬底为蓝宝石、氮化镓或碳化硅衬底中的一种。
3.根据权利要求2所述的氮化镓led外延片制作方法，其特征在于，生长缓冲层，具体为：
4.根据权利要求1所述的氮化镓led外延片制作...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐平，王建长，周奇华，
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：
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