CN105304774B - 一种led外延层生长方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开LED外延层生长方法，生长低温缓冲层GaN为：在衬底上生长低温缓冲层GaN‑1，温度500℃‑600℃，压力400mbar‑500mbar，通入NH3、TMGa、H2；在缓冲层GaN‑1上生长缓冲层GaN‑2，温度为510℃‑650℃，压力为320mbar‑500mbar，通入NH3、TMGa、H2；在缓冲层GaN‑2上生长缓冲层GaN‑3，温度520℃‑700℃，压力256mbar‑500mbar，通入NH3、TMGa、H2，低温缓冲层GaN‑1、GaN‑2、GaN‑3依次按以上顺序生长3‑5个周期。
Description
技术领域
本申请涉及LED外延设计应用技术领域，具体地说，涉及一种能够减少外延层位错密度，提高外延层晶体质量的LED外延层生长方法。
背景技术
目前LED是一种固体照明，体积小、耗电量低使用寿命长高亮度、环保、坚固耐用等优点受到广大消费者认可，国内生产LED的规模也在逐步扩大；市场上对LED亮度和光效的需求与日俱增，如何生长更好的外延片日益受到重视，因为外延层晶体质量的提高，LED器件的性能可以得到提升，LED的发光效率、寿命、抗老化能力、抗静电能力、稳定性会随着外延层晶体质量的提升而提升。
现有外延技术中在蓝宝石Al2O3基板上生长GaN材料，因为Al2O3材料和GaN材料存在着约13％的晶格失配，带来的影响是GaN材料位错密度高达109根/cm2，目前控制位错密度的主要方法是低温生长一层薄GaN作缓冲层，现有传统的生长GaN缓冲层方法仍然具有较大的位错密度，导致所生长的外延层晶体质量不高。
发明内容
有鉴于此，本申请所要解决的技术问题是提供了一种LED外延层生长方法，其能够减少外延层位错密度，提高外延层晶体质量，进而提升LED的光电性能。
为了解决上述技术问题，本申请有如下技术方案：
一种LED外延层生长方法，依次包括：处理衬底、生长低温缓冲层GaN、生长不掺杂GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、交替生长掺杂In的InxGa(1-x)N/GaN发光层、生长P型AlGaN层、生长掺杂Mg的P型GaN层，降温冷却，其特征在于，
所述生长低温缓冲层GaN为分步周期性在衬底上生长缓冲层，进一步为：
在衬底上生长厚度为10nm-20nm的低温缓冲层GaN-1，生长温度为500℃-600℃，反应腔的压力为400mbar-500mbar，通入流量为10000sccm-20000sccm的NH3、50sccm-100sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2；
在低温缓冲层GaN-1上生长厚度为10nm-20nm的缓冲层GaN-2，生长温度为510℃-650℃，反应腔的压力为320mbar-500mbar，通入流量为10000sccm-20000sccm的NH3、55sccm-110sccm的TMGa、100L/min-156L/min的H2；
在低温缓冲层GaN-2上生长厚度为10nm-20nm的缓冲层GaN-3，生长温度为520℃-700℃，反应腔的压力为256mbar-500mbar，通入流量为10000sccm-20000sccm的NH3、60.5sccm-121sccm的TMGa、100L/min-187.2L/min的H2，
低温缓冲层GaN-1、GaN-2、GaN-3依次按以上顺序生长3-5个周期。
优选地，其中，所述生长低温缓冲层GaN进一步包括：
升高温度至1000℃-1100℃下，保持反应腔压力为300mbar-600mbar，通入流量为30000sccm-40000sccm的NH3、100L/min-130L/min的H2，保持温度稳定，持续300s-500s，将低温缓冲层GaN-1、GaN-2、GaN-3腐蚀成不规则小岛。
优选地，其中，所述处理衬底为：在1000℃-1100℃的H2气氛下，通入100L/min-130L/min的H2，保持反应腔压力100mbar-300mbar，处理蓝宝石衬底8min-10min。
优选地，其中，所述生长不掺杂GaN层为：升高温度到1000℃-1200℃，保持反应腔压力300mbar-600mbar，通入流量为30000sccm-40000sccm的NH3、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、持续生长2μm-4μm的不掺杂GaN层。
优选地，其中，所述生长掺杂Si的N型GaN层为：
保持反应腔压力、温度不变，通入流量为30000sccm-60000sccm的NH3、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、20sccm-50sccm的SiH4，持续生长3μm-4μm掺杂Si的N型GaN，Si掺杂浓度5E18atoms/cm3-1E19atoms/cm3；
保持反应腔压力、温度不变，通入流量为30000sccm-60000sccm的NH3、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、2sccm-10sccm的SiH4，持续生长200nm-400nm掺杂Si的N型GaN，Si掺杂浓度5E17atoms/cm3-1E18atoms/cm3。
优选地，其中，所述交替生长掺杂In的InxGa(1-x)N/GaN发光层为：
保持反应腔压力300mbar-400mbar、温度700℃-750℃，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH3、20sccm-40sccm的TMGa、1500sccm-2000sccm的TMIn、100L/min-130L/min的N2，生长掺杂In的2.5nm-3.5nm的InxGa(1-x)N层，x＝0.20-0.25，发光波长450nm-455nm；
接着升高温度至750℃-850℃，保持反应腔压力300mbar-400mbar，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH3、20sccm-100sccm的TMGa、100L/min-130L/min的N2，生长8nm-15nm的GaN层；
重复InxGa(1-x)N的生长，然后重复GaN的生长，交替生长InxGa(1-x)N/GaN发光层，控制周期数为7-15个。
优选地，其中，所述生长P型AlGaN层为：
保持反应腔压力200mbar-400mbar、温度900℃-950℃，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH3、30sccm-60sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、100sccm-130sccm的TMAl、1000sccm-1800sccm的Cp2Mg，持续生长50nm-100nm的P型AlGaN层，Al掺杂浓度1E20atoms/cm3-3E20atoms/cm3，Mg掺杂浓度1E19atoms/cm3-1E20atoms/cm3。
优选地，其中，所述生长掺Mg的P型GaN层为：
保持反应腔压力400mbar-900mbar、温度950℃-1000℃，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH3、20sccm-100sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、1000sccm-3000sccm的Cp2Mg，持续生长50nm-200nm的掺Mg的P型GaN层，Mg掺杂浓度1E19atoms/cm3-1E20atoms/cm3。
优选地，其中，所述降温冷却为：降温至650℃-680℃，保温20min-30min，接着关闭加热系统、关闭给气系统，随炉冷却。
与现有技术相比，本申请所述的方法，达到了如下效果：
第一，现有外延技术中在蓝宝石Al2O3基板上生长GaN材料，因为Al2O3材料和GaN材料存在着约13％的晶格失配，带来的影响是GaN材料位错密度高达109根/cm2，本发明LED外延层生长方法中，通过规律性地改变生长条件，分步周期性生长缓冲层GaN，跟传统方式相比，能够更大程度降低LED外延层位错密度，提高外延层晶体质量，进而有利于提升LED的光电性能。
第二，利用本发明LED外延层生长方法制作的外延层的晶体质量较优，制作的LED器件亮度高、电压低、漏电小。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例1中LED外延层的结构示意图；
图2为对比实施例1中LED外延层的结构示意图；
其中，1、衬底，2、缓冲层GaN-1，3、缓冲层GaN-2，4、缓冲层GaN-3，5、连续生长3-5个周期的缓冲层，6、不掺杂GaN，7、掺杂Si的N型GaN，8、InxGa(1-x)N，9、GaN，10、P型AlGaN，11、P型GaN，12、缓冲层GaN。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置，或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
实施例1
参见图1，本发明运用MOCVD来生长高亮度GaN基LED外延片。采用高纯H2或高纯N2或高纯H2和高纯N2的混合气体作为载气，高纯NH3作为N源，金属有机源三甲基镓(TMGa)作为镓源，三甲基铟(TMIn)作为铟源，N型掺杂剂为硅烷(SiH4)，三甲基铝(TMAl)作为铝源，P型掺杂剂为二茂镁(CP2Mg)，衬底为(0001)面蓝宝石，反应压力在100mbar到800mbar之间。具体生长方式如下：
一种LED外延层生长方法，依次包括：处理衬底、生长低温缓冲层GaN、生长不掺杂GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、交替生长掺杂In的InxGa(1-x)N/GaN发光层、生长P型AlGaN层、生长掺Mg的P型GaN层，降温冷却，其中，
上述处理衬底的进一步为：在1000℃-1100℃的H2气氛下，通入100L/min-130L/min的H2，保持反应腔压力100mbar-300mbar，处理蓝宝石衬底8min-10min。
上述生长低温缓冲层GaN可分步周期性在蓝宝石衬底上生长缓冲层，进一步为：
在蓝宝石衬底上生长厚度H1为10nm-20nm的低温缓冲层GaN-1，生长温度T1为500℃-600℃，反应腔的压力P1为400mbar-500mbar，通入流量A1为10000sccm-20000sccm的NH3、流量B1为50sccm-100sccm的TMGa、流量C1为100L/min-130L/min的H2；
在低温缓冲层GaN-1上生长厚度H2为10nm-20nm的缓冲层GaN-2，其中，H2＝H1；生长温度T2为510℃-650℃，其中，T1+50℃＞T2＞T1+10℃；反应腔的压力P2为320mbar-500mbar，其中，8P1＜P2＜P1；通入流量A2为10000sccm-20000sccm的NH3，其中，A2＝A1；通入流量B2为55sccm-110sccm的TMGa，其中，B2＝1.1B1；通入流量C1为100L/min-156L/min的H2，其中，1.2C1＞C2＞C1；
在低温缓冲层GaN-2上生长厚度H3为10nm-20nm的缓冲层GaN-3，其中，H3＝H2；生长温度T3为520℃-700℃，其中，T2+50℃>T3>T2+10℃；反应腔的压力P3为256mbar-500mbar，其中，0.8P2<P3<P2；通入流量A3为10000sccm-20000sccm的NH3，其中，A3＝A2；通入流量B3为60.5sccm-121sccm的TMGa，其中，B3＝1.1B2；通入流量C3为100L/min-187.2L/min的H2，其中，1.2C2>C3>C2，
低温缓冲层GaN-1、GaN-2、GaN-3依次按以上顺序生长3-5个周期。
上述方案中，生长低温缓冲层GaN进一步可包括：升高温度至1000℃-1100℃下，保持反应腔压力为300mbar-600mbar，通入流量为30000sccm-40000sccm的NH3、100L/min-130L/min的H2，保持温度稳定，持续300s-500s，将低温缓冲层GaN-1、GaN-2、GaN-3腐蚀成不规则小岛。
上述生长不掺杂GaN层进一步为：升高温度到1000℃-1200℃，保持反应腔压力300mbar-600mbar，通入流量为30000sccm-40000sccm的NH3、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、持续生长2μm-4μm的不掺杂GaN层。
上述生长掺杂Si的N型GaN层进一步为：
保持反应腔压力、温度不变，通入流量为30000sccm-60000sccm的NH3、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、20sccm-50sccm的SiH4，持续生长3μm-4μm掺杂Si的N型GaN，Si掺杂浓度5E18atoms/cm3-1E19atoms/cm3(1E19代表10的19次方，也就是1019，5E18代表5×1018，以下表示方式以此类推)；
保持反应腔压力、温度不变，通入流量为30000sccm-60000sccm的NH3、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、2sccm-10sccm的SiH4，持续生长200nm-400nm掺杂Si的N型GaN，Si掺杂浓度5E17atoms/cm3-1E18atoms/cm3。
上述交替生长掺杂In的InxGa(1-x)N/GaN发光层进一步为：
保持反应腔压力300mbar-400mbar、温度700℃-750℃，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH3、20sccm-40sccm的TMGa、1500sccm-2000sccm的TMIn、100L/min-130L/min的N2，生长掺杂In的2.5nm-3.5nm的InxGa(1-x)N层，x＝0.20-0.25，发光波长450nm-455nm；
接着升高温度至750℃-850℃，保持反应腔压力300mbar-400mbar，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH3、20sccm-100sccm的TMGa、100L/min-130L/min的N2，生长8nm-15nm的GaN层；
重复InxGa(1-x)N的生长，然后重复GaN的生长，交替生长InxGa(1-x)N/GaN发光层，控制周期数为7-15个。
上述生长P型AlGaN层进一步为：保持反应腔压力200mbar-400mbar、温度900℃-950℃，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH3、30sccm-60sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、100sccm-130sccm的TMAl、1000sccm-1800sccm的Cp2Mg，持续生长50nm-100nm的P型AlGaN层，Al掺杂浓度1E20atoms/cm3-3E20atoms/cm3，Mg掺杂浓度1E19atoms/cm3-1E20atoms/cm3。
上述生长掺Mg的P型GaN层进一步为：保持反应腔压力400mbar-900mbar、温度950℃-1000℃，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH3、20sccm-100sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、1000sccm-3000sccm的Cp2Mg，持续生长50nm-200nm的掺Mg的P型GaN层，Mg掺杂浓度1E19atoms/cm3-1E20atoms/cm3。
上述降温冷却进一步为：降温至650℃-680℃，保温20min-30min，接着关闭加热系统、关闭给气系统，随炉冷却。
本发明LED外延层生长方法中，通过规律性地改变生长条件，分步周期性生长缓冲层GaN，跟传统方式相比，能够更大程度降低LED外延层位错密度，提高外延层晶体质量，进而有利于提升LED的光电性能。
对比实施例1
传统LED外延层的生长方法为(外延层结构参见图2)：
1、在1000℃-1100℃的H2气氛下，通入100L/min-130L/min的H2，保持反应腔压力100mbar-300mbar，处理蓝宝石衬底8min-10min。
2、降温至500-600℃下，保持反应腔压力300mbar-600mbar，通入流量为10000sccm-20000sccm的NH3、50sccm-100sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、在蓝宝石衬底上生长厚度为30nm-50nm的低温缓冲层GaN；升高温度1000-1100℃下，保持反应腔压力300mbar-600mbar，通入流量为30000sccm-40000sccm的NH3、100L/min-130L/min的H2，保持温度稳定，持续300s-500s，将低温缓冲层GaN腐蚀成不规则小岛。
3、高温度到1000℃-1200℃，保持反应腔压力300mbar-600mbar，通入流量为30000sccm-40000sccm的NH3、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、持续生长2μm-4μm的不掺杂GaN层。
4、保持反应腔压力、温度不变，通入流量为30000sccm-60000sccm的NH3、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、20sccm-50sccm的SiH4，持续生长3μm-4μm掺杂Si的N型GaN，Si掺杂浓度5E18atoms/cm3-1E19atoms/cm3(1E19代表10的19次方，也就是1019，5E18代表5×1018，以下表示方式以此类推)。
5、保持反应腔压力、温度不变，通入流量为30000sccm-60000sccm的NH3、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、2sccm-10sccm的SiH4，持续生长200nm-400nm掺杂Si的N型GaN，Si掺杂浓度5E17atoms/cm3-1E18atoms/cm3。
6、保持反应腔压力300mbar-400mbar、温度700℃-750℃，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH3、20sccm-40sccm的TMGa、1500sccm-2000sccm的TMIn、100L/min-130L/min的N2，生长掺杂In的2.5nm-3.5nm的InxGa(1-x)N层，x＝0.20-0.25，发光波长450nm-455nm；接着升高温度至750℃-850℃，保持反应腔压力300mbar-400mbar，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH3、20sccm-100sccm的TMGa、100L/min-130L/min的N2，生长8nm-15nm的GaN层；重复InxGa(1-x)N的生长，然后重复GaN的生长，交替生长InxGa(1-x)N/GaN发光层，控制周期数为7-15个。
7、保持反应腔压力200mbar-400mbar、温度900℃-950℃，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH3、30sccm-60sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、100sccm-130sccm的TMAl、1000sccm-1800sccm的Cp2Mg，持续生长50nm-100nm的P型AlGaN层，Al掺杂浓度1E20-3E20，Mg掺杂浓度1E19atoms/cm3-1E20atoms/cm3。
8、保持反应腔压力400mbar-900mbar、温度950℃-1000℃，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH3、20sccm-100sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、1000sccm-3000sccm的Cp2Mg，持续生长50nm-200nm的掺Mg的P型GaN层，Mg掺杂浓度1E19atoms/cm3-1E20atoms/cm3。
9、最后降温至650℃-680℃，保温20min-30min，接着关闭加热系统、关闭给气系统，随炉冷却。
以下根据传统的LED外延层的生长方法，即对比实施例1的方法，制备4片样品1，根据本专利描述的方法制备4片样品2。样品1和样品2生长方法不同处只是生长缓冲层GaN的方法不同，其它生长完全一样。生长完后取出在相同的条件下测试外延片的XRD102面，请参考表1。样品1和样品2在相同的前工艺条件下镀ITO层大约1500埃，相同的条件下镀Cr/Pt/Au电极大约2500埃，相同的条件下镀保护层SiO2大约500埃，然后在相同的条件下将样品研磨切割成762μm*762μm(30mi*30mil)的芯片颗粒，然后样品1和样品2在相同位置各自挑选100颗晶粒，在相同的封装工艺下，封装成白光LED。进行下列测试(1)光电性能测试：在同一台LED点测机在驱动电流350mA条件下测试样品1和样品2的光电性能，见表2。
表1 样品1和样品2外延XRD测试数据
表2 样品1和样品2的LED测试机光电测试数据
通过表1和表2的数据可得出以下结论：
(1)表1显示本专利技术制作的样品XRD102面数值变小表征专利技术制作的样品外延层的晶体质量比较优，明显变好。
(2)表2显示本专利技术制作的样品LED器件亮度高、电压低、漏电小，这得益于本专利技术生长的缓冲层GaN减少了外延层位错，提高了外延层晶体质量，进而提升了LED的光电性能。
通过以上各实施例可知，本申请存在的有益效果是：
第一，现有外延技术中在蓝宝石Al2O3基板上生长GaN材料，因为Al2O3材料和GaN材料存在着约13％的晶格失配，带来的影响是GaN材料位错密度高达109根/cm2，本发明LED外延层生长方法中，通过规律性地改变生长条件，分三步生长缓冲层GaN，跟传统方式相比，能够更大程度降低LED外延层位错密度，提高外延层晶体质量，进而有利于提升LED的光电性能。
第二，利用本发明LED外延层生长方法制作的外延层的晶体质量较优，制作的LED器件亮度高、电压低、漏电小。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种LED外延层生长方法，依次包括：处理衬底、生长低温缓冲层GaN、生长不掺杂GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、交替生长掺杂In的InxGa(1-x)N/GaN发光层、生长P型AlGaN层、生长掺杂Mg的P型GaN层，降温冷却，其特征在于，
所述生长低温缓冲层GaN为分步周期性在衬底上生长缓冲层，进一步为：
在衬底上生长厚度为10nm-20nm的低温缓冲层GaN-1，生长温度为500℃-600℃，反应腔的压力为400mbar-500mbar，通入流量为10000sccm-20000sccm的NH3、50sccm-100sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2；
在低温缓冲层GaN-1上生长厚度为10nm-20nm的缓冲层GaN-2，生长温度为510℃-650℃，反应腔的压力为320mbar-500mbar，通入流量为10000sccm-20000sccm的NH3、55sccm-110sccm的TMGa、100L/min-156L/min的H2；
在低温缓冲层GaN-2上生长厚度为10nm-20nm的缓冲层GaN-3，生长温度为520℃-700℃，反应腔的压力为256mbar-500mbar，通入流量为10000sccm-20000sccm的NH3、60.5sccm-121sccm的TMGa、100L/min-187.2L/min的H2，
低温缓冲层GaN-1、GaN-2、GaN-3依次按以上顺序生长3-5个周期；
升高温度至1000℃-1100℃下，保持反应腔压力为300mbar-600mbar，通入流量为30000sccm-40000sccm的NH3、100L/min-130L/min的H2，保持温度稳定，持续300s-500s，将低温缓冲层GaN-1、GaN-2、GaN-3腐蚀成不规则小岛。
2.根据权利要求1所述LED外延层生长方法，其特征在于，
所述处理衬底为：在1000℃-1100℃的H2气氛下，通入100L/min-130L/min的H2，保持反应腔压力100mbar-300mbar，处理蓝宝石衬底8min-10min。
3.根据权利要求1所述LED外延层生长方法，其特征在于，进一步还包括：
所述生长不掺杂GaN层为：升高温度到1000℃-1200℃，保持反应腔压力300mbar-600mbar，通入流量为30000sccm-40000sccm的NH3、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、持续生长2μm-4μm的不掺杂GaN层。
4.根据权利要求3所述LED外延层生长方法，其特征在于，
所述生长掺杂Si的N型GaN层为：
保持反应腔压力、温度不变，通入流量为30000sccm-60000sccm的NH3、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、20sccm-50sccm的SiH4，持续生长3μm-4μm掺杂Si的N型GaN，Si掺杂浓度5E18atoms/cm3-1E19atoms/cm3；
保持反应腔压力、温度不变，通入流量为30000sccm-60000sccm的NH3、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、2sccm-10sccm的SiH4，持续生长200nm-400nm掺杂Si的N型GaN，Si掺杂浓度5E17atoms/cm3-1E18atoms/cm3。
5.根据权利要求1所述LED外延层生长方法，其特征在于，
所述交替生长掺杂In的InxGa(1-x)N/GaN发光层为：
保持反应腔压力300mbar-400mbar、温度700℃-750℃，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH3、20sccm-40sccm的TMGa、1500sccm-2000sccm的TMIn、100L/min-130L/min的N2，生长掺杂In的2.5nm-3.5nm的InxGa(1-x)N层，x＝0.20-0.25，发光波长450nm-455nm；
接着升高温度至750℃-850℃，保持反应腔压力300mbar-400mbar，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH3、20sccm-100sccm的TMGa、100L/min-130L/min的N2，生长8nm-15nm的GaN层；
重复InxGa(1-x)N的生长，然后重复GaN的生长，交替生长InxGa(1-x)N/GaN发光层，控制周期数为7-15个。
6.根据权利要求1所述LED外延层生长方法，其特征在于，
所述生长P型AlGaN层为：
保持反应腔压力200mbar-400mbar、温度900℃-950℃，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH3、30sccm-60sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、100sccm-130sccm的TMAl、1000sccm-1800sccm的Cp2Mg，持续生长50nm-100nm的P型AlGaN层，Al掺杂浓度1E20atoms/cm3-3E20atoms/cm3，Mg掺杂浓度1E19atoms/cm3-1E20atoms/cm3。
7.根据权利要求1所述LED外延层生长方法，其特征在于，
所述生长掺Mg的P型GaN层为：
保持反应腔压力400mbar-900mbar、温度950℃-1000℃，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH3、20sccm-100sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、1000sccm-3000sccm的Cp2Mg，持续生长50nm-200nm的掺Mg的P型GaN层，Mg掺杂浓度1E19atoms/cm3-1E20atoms/cm3。
8.根据权利要求1～7之任一所述LED外延层生长方法，其特征在于，
所述降温冷却为：降温至650℃-680℃，保温20min-30min，接着关闭加热系统、关闭给气系统，随炉冷却。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |