CN111952418A - 一种提升发光效率的led多量子阱层生长方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种提升发光效率的LED多量子阱层生长方法，依次包括：处理衬底、生长低温GaN缓冲层、生长非掺杂GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长多量子阱层、生长AlGaN电子阻挡层、生长掺杂Mg的P型GaN层，降温冷却，其中生长多量子阱层依次包括生长Si3N4层、生长SixAl(1‑x)N层、生长InGaN阱层、生长Mg渐变掺杂InAlN层、生长高温Si掺杂AlGaInN层、生长低温不掺杂AlGaInN层和生长GaN垒层的步骤。本发明方法解决现有LED外延生长方法中存在的量子阱晶体质量不高问题，从而提高LED的发光效率，降低工作电压，减少波长漂移。

Description

一种提升发光效率的LED多量子阱层生长方法
技术领域
本发明属于LED技术领域，具体涉及一种提升发光效率的LED多量子阱层生长方法。
背景技术
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。当电流流过时，电子与空穴在其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，具有低电压、低功耗、体积小、重量轻、寿命长、高可靠性、色彩丰富等优点。目前国内生产LED的规模正在逐步扩大，但是LED仍然存在发光效率低下的问题，影响LED的节能效果。
目前传统的LED外延InGaN/GaN多量子阱层生长方法中，InGaN/GaN量子阱中晶体质量不高，发光区辐射效率低下，导致LED发光效率不高，影响LED的节能效果。
因此，提供一种提升发光效率的LED多量子阱层生长方法，解决现有LED多量子阱层中存在的晶体质量不高问题，从而提高LED的发光效率，是本技术领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明通过采用新的多量子阱层生长方法来解决现有LED外延生长方法中存在的晶体质量不高问题，从而提高LED的发光效率，降低工作电压，增强抗静电能力，减少波长漂移。
本发明的提升发光效率的LED多量子阱层生长方法，依次包括：处理衬底、生长低温GaN缓冲层、生长非掺杂GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长多量子阱层、生长AlGaN电子阻挡层、生长掺杂Mg的P型GaN层，降温冷却；所述生长多量子阱层依次包括：生长Si3N4层、生长SixAl(1-x)N层、生长InGaN阱层、生长Mg渐变掺杂InAlN层、生长高温Si掺杂AlGaInN层、生长低温不掺杂AlGaInN层和生长GaN垒层，具体为：
A、将反应腔压力控制在200-280mbar，反应腔温度控制在700-750℃，通入流量为30000-40000sccm的NH3、100-130L/min的H2、10-20sccm的SiH4生长5-10nm的Si3N4层；
B、反应腔压力维持不变，升高温度至900-980℃，通入100-130L/min的H2、100-120L/min的NH3、100-200sccm的TMAl源、20-30sccm的SiH4，持续生长8-15nm的SixAl(1-x)N层，x＝0-0.15；
C、维持反应腔压力和温度不变，通入流量为50000-70000sccm的NH3、20-40sccm的TMGa、10000-15000sccm的TMIn及100-130L/min的N2，生长厚度为3nm的InGaN阱层；
D、保持反应腔压力不变，降低反应腔温度至550-580℃，通入120-150sccm的NH3、900-1000sccm的TMAl、100-130L/min的N2以及1800-2500sccm的TMIn以及Cp2Mg，生长过程中Mg掺杂浓度从6E22atoms/cm3线性渐变增加至6E19atoms/cm3，生长厚度为7-12nm的Mg渐变掺杂InAlN层；
E、保持反应腔压力不变，升高反应腔温度至950-1000℃，通入160-180sccm的NH3、500-600sccm的TMAl、900-1000sccm的TMGa、300-400sccm的SiH4、100-130L/min的N2以及1300-1400sccm的TMIn，生长厚度为D1的高温Si掺杂AlGaInN层，D1的范围为15-20nm；
F、保持反应腔压力不变，降低反应腔温度至500-550℃，通入160-180sccm的NH3、500-600sccm的TMAl、900-1000sccm的TMGa、100-130L/min的N2以及1300-1400sccm的TMIn，生长厚度为D2的低温不掺杂AlGaInN层，其中，D2＝2D1；
G、升高温度至800℃，保持反应腔压力300-400mbar，通入流量为30000-40000sccm的NH3、20-60sccm的TMGa及100-130L/min的N2，生长10nm的GaN垒层；
重复上述步骤A-G，周期性依次生长Si3N4层、SixAl(1-x)N层、InGaN阱层、Mg渐变掺杂InAlN层、高温Si掺杂AlGaInN层、低温不掺杂AlGaInN层和GaN垒层，生长周期数为2-7个。
优选地，所述处理衬底的具体过程为：
在1000-1100℃的温度下，通入100-130L/min的H2，保持反应腔压力100-300mbar，处理蓝宝石衬底5-10min。
优选地，所述生长低温GaN缓冲层的具体过程为：
降温至500-600℃，保持反应腔压力300-600mbar，通入流量为10000-20000sccm的NH3、50-100sccm的TMGa及100-130L/min的H2，在蓝宝石衬底上生长厚度为20-40nm的低温GaN缓冲层；
升高温度到1000-1100℃，保持反应腔压力300-600mbar，通入流量为30000-40000sccm的NH3、100-130L/min的H2，保温300-500s，将低温GaN缓冲层腐蚀成不规则岛形。
优选地，所述生长非掺杂GaN层的具体过程为：
升高温度到1000-1200℃，保持反应腔压力300-600mbar，通入流量为30000-40000sccm的NH3、200-400sccm的TMGa及100-130L/min的H2，持续生长2-4μm的非掺杂GaN层。
优选地，所述生长掺杂GaN层的具体过程为：
保持反应腔压力300-600mbar，保持温度1000-1200℃，通入流量为30000-60000sccm的NH3、200-400sccm的TMGa、100-130L/min的H2及20-50sccm的SiH4，持续生长3-4μm掺杂Si的N型GaN，其中，Si掺杂浓度5E18-1E19atoms/cm3。
优选地，所述生长AlGaN电子阻挡层的具体过程为：
在温度为900-950℃，反应腔压力为200-400mbar，通入50000-70000sccm的NH3、30-60sccm的TMGa、100-130L/min的H2、100-130sccm的TMAl、1000-1300sccm的Cp2Mg的条件下，生长所述AlGaN电子阻挡层，所述AlGaN层的厚度为40-60nm，其中，Mg掺杂的浓度为1E19-1E20atoms/cm3。
优选地，所述生长掺杂Mg的P型GaN层的具体过程为：
保持反应腔压力400-900mbar、温度950-1000℃，通入流量为50000-70000sccm的NH3、20-100sccm的TMGa、100-130L/min的H2及1000-3000sccm的Cp2Mg，持续生长50-200nm的掺杂Mg的P型GaN层，其中，Mg掺杂浓度1E19-1E20atoms/cm3。
优选地，所述降温冷却的具体过程为：
降温至650-680℃，保温20-30min，关闭加热系统、关闭给气系统，随炉冷却。
相比于传统的生长方法，本发明中的提升发光效率的LED多量子阱层生长方法达到了如下效果：
1、本发明通过在多量子阱层中引入Si3N4/SixAl(1-x)N超晶格层，有效阻挡位错的延生，让一部分位错在Si3N4/SixAl(1-x)N超晶格内形成闭合的环，或者转向，位错密度减小或者位错不再向上层结构延伸，有效的提升上层量子阱结构的晶体质量，LED发光效率得到提升。
2、本发明的多量子阱层生长方法中通过在InGaN阱层和GaN垒层插入渐变Mg掺杂InAlN层，使整个量子阱层形成了梯度的电容结构，可以达到限流作用，极大程度地减少了大电流密度下的发光衰减效应；并可以阻碍电荷径向移动，使电荷向四周扩散，即加强电流横向扩展能力，从而提高LED发光效率，并且正向驱动电压更低，波长漂移更小。
3、本发明的多量子阱层生长方法中通过先生长高温Si掺杂AlGaInN层再生长低温不掺杂AlGaInN层，一方面可以提供更多的电子，载流子数量增加，电子和空穴的辐射复合效率得到提高。另一方面，使得多量子阱中空穴和电子的分布中心轴重叠，提高电子向空穴跃迁的效率，电子和空穴的辐射复合效率提高，从而提高了LED芯片的发光效率。通过控制低温不掺杂AlGaInN层的厚度为高温Si掺杂AlGaInN层厚度的两倍，可以减少量子阱能带的倾斜程度，促使电子空穴波函数的重叠，提高辐射复合的几率，从而提高LED发光效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明方法制备的LED外延的结构示意图；
图2为现有传统方法制备的LED外延的结构示意图；
其中，1、蓝宝石衬底，2、低温GaN缓冲层，3、非掺杂GaN层，4、掺杂Si的N型GaN层，5、多量子阱层，6、AlGaN电子阻挡层，7、掺杂Mg的P型GaN层，51、Si3N4层，52、SixAl(1-x)N层，53、InGaN阱层，54、Mg渐变掺杂InAlN层，55、高温Si掺杂AlGaInN层，56、低温不掺杂AlGaInN层，57、GaN垒层。
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。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。
另外，本说明书并没有将权利要求书公开的构件和方法步骤限定于实施方式的构件和方法步骤。特别是，在实施方式中记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其结构顺序和邻接顺序以及制造方法等只要没有具体的限定，就仅作为说明例，而不是将本发明的范围限定于此。附图中所示的结构部件的大小和位置关系是为了清楚地进行说明而放大示出。
以下结合附图对本申请作进一步详细说明，但不作为对本申请的限定。
实施例1
本实施例采用本发明提供的提升发光效率的LED多量子阱层生长方法，采用MOCVD来生长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)，反应压力在70mbar到900mbar之间。具体生长方式如下(外延结构请参考图1)：
一种提升发光效率的LED多量子阱层生长方法，依次包括：处理蓝宝石衬底1、生长低温GaN缓冲层2、生长非掺杂GaN层3、生长掺杂Si的N型GaN层4、生长多量子阱层5、生长AlGaN电子阻挡层6、生长掺杂Mg的P型GaN层7，降温冷却；其中，
步骤1：处理蓝宝石衬底1。
具体地，所述步骤1，进一步为：
在温度为1000-1100℃，反应腔压力为100-300mbar，通入100-130L/min的H2的条件下，处理蓝宝石衬底5-10分钟。
步骤2：生长低温GaN缓冲层2，并在所述低温GaN缓冲层2形成不规则小岛。
具体地，所述步骤2，进一步为：
在温度为500-600℃，反应腔压力为300-600mbar，通入10000-20000sccm的NH3、50-100sccm的TMGa、100-130L/min的H2的条件下，在所述蓝宝石衬底上生长所述低温GaN缓冲层2，所述低温GaN缓冲层2的厚度为20-40nm；
在温度为1000-1100℃、反应腔压力为300-600mbar，通入30000-40000sccm的NH3、100-130L/min的H2的条件下，在所述低温GaN缓冲层2上形成所述不规则小岛。
步骤3：生长非掺杂GaN层3。
具体地，所述步骤3，进一步为：
在温度为1000-1200℃，反应腔压力为300-600mbar，通入30000-40000sccm的NH3、200-400sccm的TMGa、100-130L/min的H2的条件下，生长的所述非掺杂GaN层3；所述非掺杂GaN层3的厚度为2-4μm。
步骤4：生长Si掺杂的N型GaN层4。
具体地，所述步骤4，进一步为：
保持反应腔压力300-600mbar，保持温度1000-1200℃，通入流量为30000-60000sccm的NH3、200-400sccm的TMGa、100-130L/min的H2及20-50sccm的SiH4，持续生长3-4μm掺杂Si的N型GaN层4，其中，Si掺杂浓度5E18-1E19atoms/cm3。
步骤5：生长多量子阱层5。
所述生长多量子阱层5，进一步为：
A、将反应腔压力控制在200-280mbar，反应腔温度控制在700-750℃，通入流量为30000-40000sccm的NH3、100-130L/min的H2、10-20sccm的SiH4生长5-10nm的Si3N4层51；
B、反应腔压力维持不变，升高温度至900-980℃，通入100-130L/min的H2、100-120L/min的NH3、100-200sccm的TMAl源、20-30sccm的SiH4，持续生长8-15nm的SixAl(1-x)N层52，x＝0-0.15；
C、维持反应腔压力和温度不变，通入流量为50000-70000sccm的NH3、20-40sccm的TMGa、10000-15000sccm的TMIn及100-130L/min的N2，生长厚度为3nm的InGaN阱层53；
D、保持反应腔压力不变，降低反应腔温度至550-580℃，通入120-150sccm的NH3、900-1000sccm的TMAl、100-130L/min的N2以及1800-2500sccm的TMIn以及Cp2Mg，生长过程中Mg掺杂浓度从6E22atoms/cm3线性渐变增加至6E19atoms/cm3，生长厚度为7-12nm的Mg渐变掺杂InAlN层54；
E、保持反应腔压力不变，升高反应腔温度至950-1000℃，通入160-180sccm的NH3、500-600sccm的TMAl、900-1000sccm的TMGa、300-400sccm的SiH4、100-130L/min的N2以及1300-1400sccm的TMIn，生长厚度为D1的高温SI掺杂AlGaInN层55，D1的范围为15-20nm；
F、保持反应腔压力不变，降低反应腔温度至500-550℃，通入160-180sccm的NH3、500-600sccm的TMAl、900-1000sccm的TMGa、100-130L/min的N2以及1300-1400sccm的TMIn，生长厚度为D2的低温不掺杂AlGaInN层56，其中，D2＝2D1；
G、升高温度至800℃，保持反应腔压力300-400mbar，通入流量为30000-40000sccm的NH3、20-60sccm的TMGa及100-130L/min的N2，生长10nm的GaN垒层57；
重复上述步骤A-G，周期性依次生长Si3N4层51、SixAl(1-x)N层52、InGaN阱层53、Mg渐变掺杂InAlN层54、高温Si掺杂AlGaInN层55、低温不掺杂AlGaInN层56和GaN垒层57，生长周期数为2-7个。
步骤6：生长AlGaN电子阻挡层6。
具体地，所述步骤6，进一步为：
在温度为900-950℃，反应腔压力为200-400mbar，通入50000-70000sccm的NH3、30-60sccm的TMGa、100-130L/min的H2、100-130sccm的TMAl、1000-1300sccm的Cp2Mg的条件下，生长所述AlGaN电子阻挡层6，所述AlGaN层6的厚度为40-60nm，其中，Mg掺杂的浓度为1E19-1E20atoms/cm3。
步骤7：生长掺杂Mg的P型GaN层7。
具体地，所述步骤7，进一步为：
在温度为950-1000℃，反应腔压力为400-900mbar，通入50000-70000sccm的NH3、20-100sccm的TMGa、100-130L/min的H2、1000-3000sccm的Cp2Mg的条件下，生长厚度为50-200nm的Mg掺杂P型GaN层7，Mg掺杂浓度1E19-1E20atoms/cm3。
步骤8：在温度为650-680℃的条件下保温20-30min，接着关闭加热系统、关闭给气系统，随炉冷却。
实施例2
以下提供对比实施例，即现有传统LED外延的生长方法。
步骤1：在温度为1000-1100℃，反应腔压力为100-300mbar，通入100-130L/min的H2的条件下，处理蓝宝石衬底5-10分钟。
步骤2：生长低温GaN缓冲层2，并在所述低温GaN缓冲层2形成不规则小岛。
具体地，所述步骤2，进一步为：
在温度为500-600℃，反应腔压力为300-600mbar，通入10000-20000sccm的NH3、50-100sccm的TMGa、100-130L/min的H2的条件下，在所述蓝宝石衬底上生长所述低温GaN缓冲层2，所述低温GaN缓冲层2的厚度为20-40nm；
在温度为1000-1100℃、反应腔压力为300-600mbar，通入30000-40000sccm的NH3、100L/min-130L/min的H2的条件下，在所述低温GaN缓冲层2上形成所述不规则小岛。
步骤3：生长非掺杂GaN层3。
具体地，所述步骤3，进一步为：
在温度为1000-1200℃，反应腔压力为300-600mbar，通入30000-40000sccm的NH3、200-400sccm的TMGa、100-130L/min的H2的条件下，生长的所述非掺杂GaN层3；所述非掺杂GaN层3的厚度为2-4μm。
步骤4：生长Si掺杂的N型GaN层4。
具体地，所述步骤4，进一步为：
在温度为1000-1200℃，反应腔压力为300-600mbar，通入30000-60000sccm的NH3、200-400sccm的TMGa、100-130L/min的H2、20-50sccm的SiH4的条件下，生长Si掺杂的N型GaN层4，所述N型GaN层4的厚度为3-4μm，Si掺杂的浓度为5E18-1E19atoms/cm3。
步骤5：生长InGaN/GaN多量子阱层5。
具体地，所述生长多量子阱层，进一步为：
保持反应腔压力300-400mbar、保持温度720℃，通入流量为50000-70000sccm的NH3、20-40sccm的TMGa、10000-15000sccm的TMIn及100-130L/min的N2，生长掺杂In的厚度为3nm的InGaN阱层53；
升高温度至800℃，保持反应腔压力300-400mbar，通入流量为50000-70000sccm的NH3、20-100sccm的TMGa及100-130L/min的N2，生长10nm的GaN垒层57；
重复交替生长InGaN阱层53和GaN垒层57，得到InGaN/GaN多量子阱层，其中，InGaN阱层53和GaN垒层57的交替生长周期数为7-13个。
步骤6：生长AlGaN电子阻挡层6。
具体地，所述步骤6，进一步为：
在温度为900-950℃，反应腔压力为200-400mbar，通入50000-70000sccm的NH3、30-60sccm的TMGa、100-130L/min的H2、100-130sccm的TMAl、1000-1300sccm的Cp2Mg的条件下，生长所述AlGaN电子阻挡层6，所述AlGaN层6的厚度为40-60nm，其中，Mg掺杂的浓度为1E19-1E20atoms/cm3。
步骤7：生长掺杂Mg的P型GaN层7。
具体地，所述步骤7，进一步为：
在温度为950-1000℃，反应腔压力为400-900mbar，通入50000-70000sccm的NH3、20-100sccm的TMGa、100-130L/min的H2、1000-3000sccm的Cp2Mg的条件下，生长厚度为50-200nm的Mg掺杂P型GaN层7，Mg掺杂浓度1E19-1E20atoms/cm3。
步骤8：在温度为650-680℃的条件下保温20-30min，接着关闭加热系统、关闭给气系统，随炉冷却。
根据上述实施例1和实施例2分别制得样品1和样品2，样品1和样品2在相同的前工艺条件下镀ITO层约150nm，相同的条件下镀Cr/Pt/Au电极约1500nm，相同的条件下镀保护层SiO2约100nm，然后在相同的条件下将样品研磨切割成635μm*635μm(25mil*25mil)的芯片颗粒，之后将样品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。采用积分球在驱动电流350mA条件下测试样品1和样品2的光电性能。
表1样品1和样品2的电性参数比较结果
Figure BDA0002525977180000101
将积分球获得的数据进行分析对比，从表1中可以看出，本发明提供的LED外延生长方法制备的LED(样品1)发光效率得到明显提升，并且工作更低，抗静电能力更强，波长漂移更小，是因为本专利技术方案解决了现有LED外延生长方法中存在的量子阱晶体质量不高问题，从而提高LED的发光效率，并降低工作电压，提高抗静电能力，减少波长漂移。
本发明中的提升发光效率的LED多量子阱层生长方法，跟传统的生长方法相比，达到了如下效果：
1、本发明通过在多量子阱层中引入Si3N4/SixAl(1-x)N超晶格层，有效阻挡位错的延生，让一部分位错在Si3N4/SixAl(1-x)N超晶格内形成闭合的环，或者转向，位错密度减小或者位错不再向上层结构延伸，有效的提升上层量子阱结构的晶体质量，LED发光效率得到提升。
2、本发明的多量子阱层生长方法中通过在InGaN阱层和GaN垒层插入渐变Mg掺杂InAlN层，使整个量子阱层形成了梯度的电容结构，可以达到限流作用，极大程度地减少了大电流密度下的发光衰减效应；并可以阻碍电荷径向移动，使电荷向四周扩散，即加强电流横向扩展能力，从而提高LED发光效率，并且正向驱动电压更低，波长漂移更小。
3、本发明的多量子阱层生长方法中通过先生长高温Si掺杂AlGaInN层再生长低温不掺杂AlGaInN层，一方面可以提供更多的电子，载流子数量增加，电子和空穴的辐射复合效率得到提高。另一方面，使得多量子阱中空穴和电子的分布中心轴重叠，提高电子向空穴跃迁的效率，电子和空穴的辐射复合效率提高，从而提高了LED芯片的发光效率。通过控制低温不掺杂AlGaInN层的厚度为高温Si掺杂AlGaInN层厚度的两倍，可以减少量子阱能带的倾斜程度，促使电子空穴波函数的重叠，提高辐射复合的几率，从而提高LED发光效率。
由于方法部分已经对本申请实施例进行了详细描述，这里对实施例中涉及的结构与方法对应部分的展开描述省略，不再赘述。对于结构中具体内容的描述可参考方法实施例的内容，这里不再具体限定。
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，并能够在本文所述申请构想范围内，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)

1.一种提升发光效率的LED多量子阱层生长方法，其特征在于，依次包括：处理衬底、生长低温GaN缓冲层、生长非掺杂GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长多量子阱层、生长AlGaN电子阻挡层、生长掺杂Mg的P型GaN层，降温冷却；所述生长多量子阱层依次包括：生长Si3N4层、生长SixAl(1-x)N层、生长InGaN阱层、生长Mg渐变掺杂InAlN层、生长高温Si掺杂AlGaInN层、生长低温不掺杂AlGaInN层和生长GaN垒层，具体为：
A、将反应腔压力控制在200-280mbar，反应腔温度控制在700-750℃，通入流量为30000-40000sccm的NH3、100-130L/min的H2、10-20sccm的SiH4生长5-10nm的Si3N4层；
B、反应腔压力维持不变，升高温度至900-980℃，通入100-130L/min的H2、100-120L/min的NH3、100-200sccm的TMAl源、20-30sccm的SiH4，持续生长8-15nm的SixAl(1-x)N层，x＝0-0.15；
C、维持反应腔压力和温度不变，通入流量为50000-70000sccm的NH3、20-40sccm的TMGa、10000-15000sccm的TMIn及100-130L/min的N2，生长厚度为3nm的InGaN阱层；
D、保持反应腔压力不变，降低反应腔温度至550-580℃，通入120-150sccm的NH3、900-1000sccm的TMAl、100-130L/min的N2以及1800-2500sccm的TMIn以及Cp2Mg，生长过程中Mg掺杂浓度从6E22atoms/cm3线性渐变增加至6E19atoms/cm3，生长厚度为7-12nm的Mg渐变掺杂InAlN层；
E、保持反应腔压力不变，升高反应腔温度至950-1000℃，通入160-180sccm的NH3、500-600sccm的TMAl、900-1000sccm的TMGa、300-400sccm的SiH4、100-130L/min的N2以及1300-1400sccm的TMIn，生长厚度为D1的高温Si掺杂AlGaInN层，D1的范围为15-20nm；
F、保持反应腔压力不变，降低反应腔温度至500-550℃，通入160-180sccm的NH3、500-600sccm的TMAl、900-1000sccm的TMGa、100-130L/min的N2以及1300-1400sccm的TMIn，生长厚度为D2的低温不掺杂AlGaInN层，其中，D2＝2D1；
G、升高温度至800℃，保持反应腔压力300-400mbar，通入流量为30000-40000sccm的NH3、20-60sccm的TMGa及100-130L/min的N2，生长10nm的GaN垒层；
重复上述步骤A-G，周期性依次生长Si3N4层、SixAl(1-x)N层、InGaN阱层、Mg渐变掺杂InAlN层、高温Si掺杂AlGaInN层、低温不掺杂AlGaInN层和GaN垒层，生长周期数为2-7个。
2.根据权利要求1所述的提升发光效率的LED多量子阱层生长方法，其特征在于，在1000-1100℃的温度下，通入100-130L/min的H2，保持反应腔压力100-300mbar，处理蓝宝石衬底5-10min。
3.根据权利要求2所述的提升发光效率的LED多量子阱层生长方法，其特征在于，所述生长低温GaN缓冲层的具体过程为：
降温至500-600℃，保持反应腔压力300-600mbar，通入流量为10000-20000sccm的NH3、50-100sccm的TMGa及100-130L/min的H2，在蓝宝石衬底上生长厚度为20-40nm的低温GaN缓冲层；
升高温度到1000-1100℃，保持反应腔压力300-600mbar，通入流量为30000-40000sccm的NH3、100-130L/min的H2，保温300-500s，将低温GaN缓冲层腐蚀成不规则岛形。
4.根据权利要求1所述的提升发光效率的LED多量子阱层生长方法，其特征在于，所述生长非掺杂GaN层的具体过程为：
升高温度到1000-1200℃，保持反应腔压力300-600mbar，通入流量为30000-40000sccm的NH3、200-400sccm的TMGa及100-130L/min的H2，持续生长2-4μm的非掺杂GaN层。
5.根据权利要求1所述的提升发光效率的LED多量子阱层生长方法，其特征在于，所述生长掺杂Si的N型GaN层的具体过程为：
保持反应腔压力300-600mbar，保持温度1000-1200℃，通入流量为30000-60000sccm的NH3、200-400sccm的TMGa、100-130L/min的H2及20-50sccm的SiH4，持续生长3-4μm掺杂Si的N型GaN，其中，Si掺杂浓度5E18-1E19atoms/cm3。
6.根据权利要求1所述的提升发光效率的LED多量子阱层生长方法，其特征在于，所述生长AlGaN电子阻挡层的具体过程为：
在温度为900-950℃，反应腔压力为200-400mbar，通入50000-70000sccm的NH3、30-60sccm的TMGa、100-130L/min的H2、100-130sccm的TMAl、1000-1300sccm的Cp2Mg的条件下，生长所述AlGaN电子阻挡层，所述AlGaN层的厚度为40-60nm，其中，Mg掺杂的浓度为1E19-1E20atoms/cm3。
7.根据权利要求1所述的提升发光效率的LED多量子阱层生长方法，其特征在于，所述生长掺杂Mg的P型GaN层的具体过程为：
保持反应腔压力400-900mbar、温度950-1000℃，通入流量为50000-70000sccm的NH3、20-100sccm的TMGa、100-130L/min的H2及1000-3000sccm的Cp2Mg，持续生长50-200nm的掺杂Mg的P型GaN层，其中，Mg掺杂浓度1E19-1E20atoms/cm3。
8.根据权利要求1所述的提升发光效率的LED多量子阱层生长方法，其特征在于，所述降温冷却的具体过程为：
降温至650-680℃，保温20-30min，关闭加热系统、关闭给气系统，随炉冷却。
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