本发明专利技术公开了一种高生长速率的P型GaN结构LED的制造方法，所述方法包括以下步骤：在反应室中加热衬底，然后降温生长低温GaN缓冲层，然后升温生长高温GaN缓冲层；在所述缓冲层上，生长N型GaN层；在N型GaN层上生长2至10个InGaN/GaN量子阱，接着生长3至15个InGaN/GaN量子阱；在量子阱层上生长P型GaN层。本发明专利技术通过借助高生长速率生长P型GaN层，减少生长时间，其LED结构能够减少In的挥发，并且减少对临近周期InGaN的破坏，从而有效减少对发光层多量子阱结构的伤害，提高量子阱晶体质量，提高出光效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体
，涉及ー种P型GaN结构LED制造方法，具体涉及ー种。
技术介绍
目前，现有技术制作的GaN基白光ニ极管中，发光层多量子阱(MQW)的晶体质量不好，导致量子阱发光效率低下
技术实现思路
本专利技术目的在于针对现有技术的上述缺点和不足，提供了一种。本专利技术通过借助高生长速率生长P型GaN层，减少生长时间，其LED结构能够减少In的挥发，并且减少对临近周期InGaN的破坏，从而有效减少对发光层多量子讲结构的伤害，提闻量子讲晶体质量，提闻出光效率。本专利技术的目的通过以下技术方案实现 一种高生长速率的P型GaN结构LED的制造方法，所述方法包括以下步骤 将衬底在氢气气氛里进行退火，清洁所述衬底表面，温度控制在1030-1200°C之间，然后进行氮化处理； 将温度下降到500-650°C之间，生长20-30 nm厚的低温GaN缓冲层，此生长过程中，生长压カ控制在300-760 Torr之间，V / III摩尔比在500-3200之间； 所述低温GaN缓冲层生长结束后，停止通入TMGa，将衬底温度升高至900_1200°C之间，对低温GaN缓冲层原位进行热退火处理，退火时间在5-30min之间；退火之后，将温度调节至1000-1200°C之间，外延生长厚度为0. 5-2Mm间的高温GaN缓冲层，生长压カ在100-500Torr之间，V / III摩尔比在300-3000之间；所述高温GaN缓冲层生长结束后，生长ー层掺杂浓度稳定的N型GaN层，厚度在I.2-4. 2Mm，生长温度在1000-1200°C之间，压カ在100-600 Torr之间，V / III摩尔比在300-3000 之间； 由2-10个周期的InxGai_xN(0. 04<x<0. 4)/GaN多量子阱组成浅量子阱，所述浅量子阱的厚度在2-5nm之间，生长温度在700_900°C之间，压カ在100-600 Torr之间，V / III摩尔比在300-5000之间； 由3-15个周期的InyGahNOKyUVGaN多量子阱组成发光层多量子阱，所述发光层多量子阱中In的重量百分比在10%_50%之间，所述发光层多量子阱的厚度在2-5nm之间，生长温度在720-820°C之间，压カ在100-500 Torr之间，V / III摩尔比在300-5000之间；垒层厚度不变，所述厚度在10-15nm之间，生长温度在820-920°C之间，压カ在100-500 Torr之间，V / III摩尔比在300-5000之间； 所述发光层多量子阱生长结束后，生长厚度为IOO-SOOnm之间的p型GaN层，生长温度在620-820°C之间，生长时间在5-35min之间，压カ在100-500 Torr之间，在所述生长P型GaN层的过程中，TMGa的摩尔流量为4. 63X 10_4至I. 40X 10_3摩尔每分钟，氨气的流量为20至80升每分钟； 外延生长结束后，将反应室的温度降至650-800 V之间，采用纯氮气氛围进行退火处理2-15min,随后降至室温，即得。优选的，所述衬底材料为蓝宝石、GaN单晶、单晶硅或碳化硅单晶。本专利技术的优点在于，本专利技术通过控制P型GaN层生长速率和控制TMGa的摩尔流量制造高生长速率的P型GaN结构LED，本专利技术通过借助高生长速率生长P型GaN层，减少生长时间，其LED结构能够减少In的挥发，并且减少对临近周期InGaN的破坏，从而有效减少对发光层多量子阱结构的伤害，提高量子阱晶体质量，提高出光效率。 附图说明图I是LED外延结构的示意图。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一歩理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。本专利技术的实施例利用Vecco MOCVD系统实施。实施例如图I所示的LED外延结构，包括衬底I、低温GaN缓冲层2、高温GaN缓冲层3、N型GaN层4、浅量子阱5、发光层多量子阱6和p型GaN层7。高生长速率的P型GaN结构LED的制造方法的具体步骤如下 将衬底在氢气气氛里进行退火，清洁所述衬底表面，温度控制在1030-1200°C之间，然后进行氮化处理，所述衬底是适合GaN及其半导体外延材料生长的材料，如蓝宝石，GaN单晶，单晶娃、碳化娃单晶等； 将温度下降到500-650°C之间，生长20-30 nm厚的低温GaN缓冲层，此生长过程中，生长压カ控制在300-760 Torr之间，V / III摩尔比在500-3200之间； 所述低温GaN缓冲层生长结束后，停止通入TMGa，将衬底温度升高至900_1200°C之间，对低温GaN缓冲层原位进行热退火处理，退火时间在5-30min之间；退火之后，将温度调节至1000-1200°C之间，外延生长厚度为0. 5-2Mm间的高温GaN缓冲层，生长压カ在100-500Torr之间，V / III摩尔比在300-3000之间； 所述高温GaN缓冲层生长结束后，生长ー层掺杂浓度稳定的N型GaN层，厚度在1.2-4.2|^，生长温度在1000-1200で之间，压カ在100-600 Torr之间，V /III摩尔比在300-3000 之间； 由2-10个周期的InxGai_xN(0. 04<x<0. 4)/GaN多量子阱组成浅量子阱，所述浅量子阱的厚度在2-5nm之间，生长温度在700_900°C之间，压カ在100-600 Torr之间，V / III摩尔比在300-5000之间；由3-15个周期的InyGahNOKyUVGaN多量子阱组成发光层多量子阱，所述发光层多量子阱中In的重量百分比在10%_50%之间，所述发光层多量子阱的厚度在2-5nm之间，生长温度在720-820°C之间，压カ在100-500 Torr之间，V / III摩尔比在300-5000之间；垒层厚度不变，厚度在10_15nm之间，生长温度在820-920°C之间，压カ在100-500 Torr之间，V / III摩尔比在300-5000之间； 所述发光层多量子阱生长结束后，生长厚度为IOO-SOOnm之间的p型GaN层，生长温度在620-820°C之间，生长时间在5-35min之间，压カ在100-500 Torr之间，在所述生长P型GaN层的过程中，TMGa的摩尔流量为4. 63X 10_4至I. 40X 10_3摩尔每分钟，氨气的流量为20至80升每分钟； 外延生长结束后，将反应室的温度降至650-800 V之间，采用纯氮气氛围进行退火处理 2-15min,随后降至室温，即得。外延结构(外延片)经过清洗、沉积、光刻和刻蚀等后续加工エ艺制成单科小尺寸芯片。本实施例以高纯氢气或氮气作为载气，以三甲基镓(TMGa)，三こ基镓(TEGa)、三甲基铝(TMA1 )、三甲基铟(TMIn)和氨气(NH3)分别作为Ga、Al、In和N源，用硅烷(SiH4)和ニ茂镁(Cp2Mg)分别作为n、p型掺杂剂。本实施例通过控制P型GaN层生长速率和控制TMGa的摩尔流量制造高生长速率的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高生长速率的P型GaN结构LED的制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将衬底在氢气气氛里进行退火，清洁所述衬底表面，温度控制在1030？1200℃之间，然后进行氮化处理；将温度下降到500？650℃之间，生长20？30？nm厚的低温GaN缓冲层，此生长过程中，生长压力控制在300？760？Torr之间，Ⅴ/Ⅲ摩尔比在500？3200之间；所述低温GaN缓冲层生长结束后，停止通入TMGa，将衬底温度升高至900？1200℃之间，对所述低温GaN缓冲层原位进行热退火处理，退火时间在5？30min之间；退火之后，将温度调节至1000？1200℃之间，外延生长厚度为0.5？2μm间的高温GaN缓冲层，生长压力在100？500？Torr之间，Ⅴ/Ⅲ摩尔比在300？3000之间；所述高温GaN缓冲层生长结束后，生长一层掺杂浓度稳定的N型GaN层，厚度在1.2？4.2μm，生长温度在1000？1200℃之间，压力在100？600？Torr之间，Ⅴ/Ⅲ摩尔比在300？3000之间；由2？10个周期的InxGa1？XN(0.04在2？5nm之间，生长温度在700？900℃之间，压力在100？600？Torr之间，Ⅴ/Ⅲ摩尔比在300？5000之间；由3？15个周期的InyGa1？yN(x...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭丽彬，李刚，
申请(专利权)人：合肥彩虹蓝光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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