CN114725260A - 一种紫外led外延结构及其生长方法 - Google Patents
一种紫外led外延结构及其生长方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114725260A CN114725260A CN202210222974.9A CN202210222974A CN114725260A CN 114725260 A CN114725260 A CN 114725260A CN 202210222974 A CN202210222974 A CN 202210222974A CN 114725260 A CN114725260 A CN 114725260A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- algan
- growing
- ultraviolet led
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 claims abstract description 81
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 claims description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 claims 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 abstract description 14
- 238000005215 recombination Methods 0.000 abstract description 14
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 8
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/12—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a stress relaxation structure, e.g. buffer layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
- H01L33/0075—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds comprising nitride compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/04—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction
- H01L33/06—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction within the light emitting region, e.g. quantum confinement structure or tunnel barrier
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
- H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
- H01L33/32—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table containing nitrogen
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
一种紫外LED外延结构及其生长方法，涉及半导体材料技术领域；包括：在衬底上依次生长的缓冲层、非故意掺杂层、n型掺杂层、多量子阱发光层、EBL层和p型AlGaN层；所述缓冲层包括依次生长的AlN层、AlGaN层和AlInGaN层，所述缓冲层生长温度700‑1100℃。本发明能提高LED外延片的晶体质量，降低缺陷导致的非辐射复合，提高了电子和空穴的复合几率，提升了内量子效率，极大提高了发光效率。
Description
技术领域
本发明属于半导体材料技术领域，具体涉及一种紫外LED外延结构及其生长方法。
背景技术
随着LED技术不断发展，LED的发光波长已经由可见光波段拓展到紫外波段，紫外波段波长为100～400nm，根据波长的不同，一般把紫外线分为A、B、C三个波段：UVA为400～315nm，UVB为315～280nm，UVC为280～100nm。其中UVA主要用于紫外固化和UV喷墨打印，UVB以医疗为主，UVC则是杀菌消毒。紫外LED作为一种新型的紫外光源，具有能耗低、体积小、集成性好、寿命长、环保无毒等优点，是当前III族氮化物半导体最有发展潜力的领域和产业之一。虽然紫外LED应用前景广泛，但与蓝光相比，其发光效率较低，制约着其进一步应用。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种紫外LED外延结构的生长方法，其能提高LED外延片的晶体质量，降低缺陷导致的非辐射复合，提高了电子和空穴的复合几率，提升了内量子效率，极大提高了发光效率。
本发明的目的之二在于提供一种紫外LED外延结构。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种紫外LED外延结构的生长方法，包括：在衬底上依次生长的缓冲层、非故意掺杂层、n型掺杂层、多量子阱发光层、EBL层和p型AlGaN层；所述缓冲层包括依次生长的AlN层、AlGaN层和AlInGaN层，所述缓冲层生长温度700-1100℃。
进一步地，所述缓冲层的生长方法具体为：
1)衬底上生长AlN层，AlN层的生长温度为700-800℃，压力为50-100torr，TMAl流量为50-150sccm，NH3流量为2-10slm；
2)在所述AlN层上生长AlGaN层，AlGaN层的生长温度为950～1050℃，压力为50-100torr；TMAl流量为200-300sccm，TMGa流量为5-10sccm，NH3流量为1-8slm；
3)在所述AlGaN层上生长AlInGaN层，所述AlInGaN层的生长温度为1000～1100℃，压力为50-100torr，TMAl流量为200-300sccm，TMIn流量为90-110sccm，TMGa流量为5-10sccm，NH3流量为1-8slm。
进一步地，步骤2)中，生长AlGaN层的NH3流量小于生长AlN层的NH3流量；
步骤3)中，生长AlInGaN层的生长温度高于生长AlGaN层的生长温度，生长AlInGaN层的压力低于生长AlGaN层的压力，生长AlInGaN层的NH3流量低于生长AlGaN层和AlN层的NH3流量。
进一步地，所述AlN层的厚度为10-50nm；所述AlGaN层的厚度为20-80nm，且AlGaN层的厚度大于AlN层的厚度；所述AlInGaN的厚度为200-300nm。
进一步地，所述非故意掺杂层为AlN、AlGaN和InAlGaN中的任一种或两种以上组合；所述非故意掺杂层的生长温度为1000～1400℃。
进一步地，所述n型掺杂层为AlN、AlGaN和InAlGaN中的任一种或两种以上组合；所述n型掺杂层的生长温度为1000～1400℃，所述n型掺杂层中Si的掺杂浓度为1e18～3e19Atom/cm3。
进一步地，所述多量子阱发光层为(AlxGa1-xN/AlyGa1-yN)n，其中，x为0.2～0.4，y为0.3～0.6，n为5～10；所述多量子阱发光层的生长温度为900～1100℃。
进一步地，所述EBL层为p-AlGaN、p-AlInGaN和p-AlN中的任一种或两种以上组合，所述EBL层中Mg掺杂浓度为5e18～3.5e19 Atom/cm3；
所述p型AlGaN层中Mg掺杂浓度可以为5e18～1e20 Atom/cm3；
所述衬底为蓝宝石、硅和碳化硅中的任一种。
进一步地，所述非故意掺杂层的厚度为2～4μm；
所述n型掺杂层的厚度为1～4μm；
所述多量子阱发光层中，势阱AlxGa1-xN的厚度为2～4nm，势垒AlyGa1-yN的厚度为3～10nm；
所述EBL层的厚度为30～80nm；
所述p型AlGaN层的厚度为30～150nm。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种紫外LED外延结构，由所述的紫外LED外延结构的生长方法制成。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明的一种紫外LED外延结构的生长方法，缓冲层包括依次生长的AlN层、AlGaN层和AlInGaN层，通过优化缓冲层中Ⅲ－Ⅴ族元素的组分，能提高LED外延片的晶体质量，降低缺陷导致的非辐射复合，提高了电子和空穴的复合几率，提升了内量子效率，极大提高了发光效率。
本发明的一种紫外LED外延结构，其晶体质量好，发光效率高。
附图说明
图1是本发明的紫外LED外延结构的结构示意图。
其中，1、衬底；2、缓冲层；3、非故意掺杂层；4、n型掺杂层；5、多量子阱发光层；51、势阱；52、势垒；6、EBL层；7、p型AlGaN层。
具体实施方式
下面，结合附图与具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例1
一种紫外LED外延结构，如图1所示，包括：在衬底1上依次生长缓冲层2、非故意掺杂层3、n型掺杂层4、多量子阱发光层5、EBL层6和p型AlGaN层7。
所述衬底1为蓝宝石；所述缓冲层2包括依次生长的AlN层、AlGaN层和AlInGaN层；所述非故意掺杂层3为AlN；所述n型掺杂层4为n-AlN；所述多量子阱发光层5为(AlxGa1-xN/AlyGa1-yN)n，其中，x为0.2，y为0.3，n为5；所述EBL层6为p-AlGaN阻挡层。
一种紫外LED外延结构的生长方法，包括以下步骤：
1、生长缓冲层2：
1)衬底1上生长AlN层，AlN层的生长温度为700℃，压力为50torr，TMAl流量为50sccm，NH3流量为3slm；所述AlN层的厚度为10-20nm；
2)在所述AlN层上生长AlGaN层，AlGaN层的生长温度为950℃，压力为50torr；TMAl流量为200sccm，TMGa流量为5sccm，NH3流量为2slm；所述AlGaN层的厚度为25-35nm；
3)在所述AlGaN层上生长AlInGaN层，所述AlInGaN层的生长温度为1000℃，压力为50torr，TMAl流量为200sccm，TMIn流量为100sccm，TMGa流量为5sccm，NH3流量为1slm；所述AlInGaN的厚度为200-240nm。
2、生长非故意掺杂层3和n型掺杂层4：
所述非故意掺杂层3为AlN；所述非故意掺杂层3的生长温度为1000℃，得到的非故意掺杂层3的厚度为2～2.5μm。
所述n型掺杂层4为n-AlN；所述n型掺杂层4的生长温度为1000℃，所述n型掺杂层4中Si的掺杂浓度为1e18～3e19 Atom/cm3；所述n型掺杂层4的厚度为1～2μm。
3、生长多量子阱发光层5：
所述多量子阱发光层5为(AlxGa1-xN/AlyGa1-yN)n，生长温度为900℃；所述多量子阱发光层5由多周期依次叠加的多量子阱结构组成，所述多量子阱结构包括相互连接的势阱51(AlxGa1-xN)和势垒52(AlyGa1-yN)；
多量子阱结构中，势阱51总厚度为2～4nm，势垒52总厚度为3～5nm；所述多量子阱发光层5中，周期n为5。
4、生长EBL层6：
所述EBL层6为p-AlGaN阻挡层，所述EBL层6中Mg掺杂浓度为5e18～3.5e19 Atom/cm3，所述EBL层6的厚度为30～50nm。
5、生长p型AlGaN层7：
所述p型AlGaN层7中Mg掺杂浓度可以为5e18～1e20；厚度为30～80nm。
本发明的紫外LED外延结构，能提高LED外延片的晶体质量，降低缺陷导致的非辐射复合，提高了电子和空穴的复合几率，提升了内量子效率，极大提高了发光效率。
实施例2
一种紫外LED外延结构，如图1所示，包括：在衬底1上依次生长缓冲层2、非故意掺杂层3、n型掺杂层4、多量子阱发光层5、EBL层6和p型AlGaN层7。
所述衬底1为硅衬底1；所述缓冲层2包括依次生长的AlN层、AlGaN层和AlInGaN层；所述非故意掺杂层3为AlGaN；所述n型掺杂层4为n-AlGaN；所述多量子阱发光层5为(AlxGa1-xN/AlyGa1-yN)n，其中，x为0.3，y为0.5，n为7；所述EBL层6为p-AlInGaN阻挡层。
一种紫外LED外延结构的生长方法，包括以下步骤：
1、生长缓冲层2：
1)衬底1上生长AlN层，AlN层的生长温度为750℃，压力为80torr，TMAl流量为100ccm，NH3流量为6slm；所述AlN层的厚度为25-35nm；
2)在所述AlN层上生长AlGaN层，AlGaN层的生长温度为1000℃，压力为75torr；TMAl流量为250sccm，TMGa流量为8sccm，NH3流量为5slm；所述AlGaN层的厚度为40-60nm；
3)在所述AlGaN层上生长AlInGaN层，所述AlInGaN层的生长温度为1050℃，压力为60torr，TMAl流量为250sccm，TMIn流量为100sccm，TMGa流量为8sccm，NH3流量为4slm；所述AlInGaN的厚度为250-280nm。
2、生长非故意掺杂层3和n型掺杂层4：
所述非故意掺杂层3为AlGaN；所述非故意掺杂层3的生长温度为1200℃，得到的非故意掺杂层3的厚度为3～4μm。
所述n型掺杂层4为n-AlGaN，所述n型掺杂层4的生长温度为1000～1400℃，所述n型掺杂层4中Si的掺杂浓度为1e18～3e19 Atom/cm3；所述n型掺杂层4的厚度为2～3μm。
3、生长多量子阱发光层5：
所述多量子阱发光层5为(AlxGa1-xN/AlyGa1-yN)n，生长温度为100℃；所述多量子阱发光层5由多周期依次叠加的多量子阱结构组成，所述多量子阱结构包括相互连接的势阱51(AlxGa1-xN)和势垒52(AlyGa1-yN)；
多量子阱结构中，势阱51总厚度为3～4nm，势垒52总厚度为5～6nm；所述多量子阱发光层5中，周期n为7。
4、生长EBL层6：
所述EBL层6为p-AlInGaN阻挡层，所述EBL层6中Mg掺杂浓度为5e18～3.5e19Atom/cm3，所述EBL层6的厚度为50～80nm。
5、生长p型AlGaN层7：
所述p型AlGaN层7中Mg掺杂浓度可以为5e18～1e20 Atom/cm3；厚度为60～100nm。
本发明的一种紫外LED外延结构，能提高LED外延片的晶体质量，降低缺陷导致的非辐射复合，提高了电子和空穴的复合几率，提升了内量子效率，极大提高了发光效率。
实施例3
一种紫外LED外延结构，如图1所示，包括：在衬底1上依次生长缓冲层2、非故意掺杂层3、n型掺杂层4、多量子阱发光层5、EBL层6和p型AlGaN层7。
所述衬底1为碳化硅；所述缓冲层2包括依次生长的AlN层、AlGaN层和AlInGaN层；所述非故意掺杂层3为InAlGaN；所述n型掺杂层4为n-InAlGaN；所述多量子阱发光层5为(AlxGa1-xN/AlyGa1-yN)n，其中，x为0.4，y为0.6，n为10；所述EBL层6为p-AlN阻挡层。
一种紫外LED外延结构的生长方法，包括以下步骤：
1、生长缓冲层2：
1)衬底1上生长AlN层，AlN层的生长温度为800℃，压力为100torr，TMAl流量为150sccm，NH3流量为10slm；所述AlN层的厚度为40-50nm；
2)在所述AlN层上生长AlGaN层，AlGaN层的生长温度为1050℃，压力为100torr；TMAl流量为300sccm，TMGa流量为10sccm，NH3流量为8slm；所述AlGaN层的厚度为60-80nm；
3)在所述AlGaN层上生长AlInGaN层，所述AlInGaN层的生长温度为1100℃，压力为80torr，TMAl流量为300sccm，TMIn流量为110sccm，TMGa流量为10sccm，NH3流量为6slm；所述AlInGaN的厚度为270-300nm。
2、生长非故意掺杂层3和n型掺杂层4：
所述非故意掺杂层3为InAlGaN；所述非故意掺杂层3的生长温度为1400℃，得到的非故意掺杂层3的厚度为3～4μm。
所述n型掺杂层4为n-InAlGaN，所述n型掺杂层4的生长温度为1400℃，所述n型掺杂层4中Si的掺杂浓度为1e18～3e19 Atom/cm3；所述n型掺杂层4的厚度为3-4μm。
3、生长多量子阱发光层5：
所述多量子阱发光层5为(AlxGa1-xN/AlyGa1-yN)n，生长温度为1100℃；所述多量子阱发光层5由多周期依次叠加的多量子阱结构组成，所述多量子阱结构包括相互连接的势阱51(AlxGa1-xN)和势垒52(AlyGa1-yN)；多量子阱结构中，势阱51总厚度为3～4nm，势垒52总厚度为8～10nm；所述多量子阱发光层5中，周期n为10。
4、生长EBL层6：
所述EBL层6为p-AlN阻挡层，所述EBL层6中Mg掺杂浓度为5e18～3.5e19Atom/cm3，所述EBL层6的厚度为30～80nm。
5、生长p型AlGaN层7：
所述p型AlGaN层7中Mg掺杂浓度可以为5e18～1e20 Atom/cm3；厚度为120～150nm。
本发明的一种紫外LED外延结构，能提高LED外延片的晶体质量，降低缺陷导致的非辐射复合，提高了电子和空穴的复合几率，提升了内量子效率，极大提高了发光效率。
实施例4
一种紫外LED外延结构，如图1所示，包括：在衬底1上依次生长缓冲层2、非故意掺杂层3、n型掺杂层4、多量子阱发光层5、EBL层6和p型AlGaN层7。
所述衬底1为硅衬底1；所述缓冲层2包括依次生长的AlN层、AlGaN层和AlInGaN层；所述非故意掺杂层3为AlGaN和InAlGaN堆叠而成；所述n型掺杂层4为n-AlGaN和n-InAlGaN的超晶格层；所述多量子阱发光层5为(AlxGa1-xN/AlyGa1-yN)n，其中，x为0.3，y为0.5，n为8；所述EBL层6为p-AlGaN阻挡层。
一种紫外LED外延结构的生长方法，包括以下步骤：
1、生长缓冲层2：
1)衬底1上生长AlN层，AlN层的生长温度为750℃，压力为80torr，TMAl流量为100ccm，NH3流量为6slm；所述AlN层的厚度为25-35nm；
2)在所述AlN层上生长AlGaN层，AlGaN层的生长温度为1000℃，压力为75torr；TMAl流量为250sccm，TMGa流量为8sccm，NH3流量为5slm；所述AlGaN层的厚度为40-60nm；
3)在所述AlGaN层上生长AlInGaN层，所述AlInGaN层的生长温度为1050℃，压力为60torr，TMAl流量为250sccm，TMIn流量为100sccm，TMGa流量为8sccm，NH3流量为4slm；所述AlInGaN的厚度为250-280nm。
2、生长非故意掺杂层3和n型掺杂层4：
所述非故意掺杂层3为AlGaN和InAlGaN堆叠而成；所述非故意掺杂层3的生长温度为1200℃，得到的非故意掺杂层3的厚度为3～4μm。
所述n型掺杂层4为n-AlGaN和n-InAlGaN的超晶格层，所述n型掺杂层4的生长温度为1000～1400℃，所述n型掺杂层4中Si的掺杂浓度为1e18～3e19Atom/cm3；所述n型掺杂层4的厚度为3～4μm。
3、生长多量子阱发光层5：
所述多量子阱发光层5为(AlxGa1-xN/AlyGa1-yN)n，生长温度为100℃；所述多量子阱发光层5由多周期依次叠加的多量子阱结构组成，所述多量子阱结构包括相互连接的势阱51(AlxGa1-xN)和势垒52(AlyGa1-yN)；
多量子阱结构中，势阱51总厚度为3～4nm，势垒52总厚度为5～6nm；所述多量子阱发光层5中，周期n为8。
4、生长EBL层6：
所述EBL层6为p-AlGaN阻挡层，所述EBL层6中Mg掺杂浓度为5e18～3.5e19 Atom/cm3，所述EBL层6的厚度为50～80nm。
5、生长p型AlGaN层7：
所述p型AlGaN层7中Mg掺杂浓度可以为5e18～1e20Atom/cm3；厚度为60～100nm。
本发明的一种紫外LED外延结构，能提高LED外延片的晶体质量，降低缺陷导致的非辐射复合，提高了电子和空穴的复合几率，提升了内量子效率，极大提高了发光效率。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种紫外LED外延结构的生长方法，其特征在于，包括：在衬底上依次生长的缓冲层、非故意掺杂层、n型掺杂层、多量子阱发光层、EBL层和p型AlGaN层；所述缓冲层包括依次生长的AlN层、AlGaN层和AlInGaN层，所述缓冲层生长温度700-1100℃。
2.如权利要求1所述的紫外LED外延结构的生长方法，其特征在于，所述缓冲层的生长方法具体为：
1)衬底上生长AlN层，AlN层的生长温度为700-800℃，压力为50-100torr，TMAl流量为50-150sccm，NH3流量为2-10slm；
2)在所述AlN层上生长AlGaN层，AlGaN层的生长温度为950～1050℃，压力为50-100torr；TMAl流量为200-300sccm，TMGa流量为5-10sccm，NH3流量为1-8slm；
3)在所述AlGaN层上生长AlInGaN层，所述AlInGaN层的生长温度为1000～1100℃，压力为50-100torr，TMAl流量为200-300sccm，TMIn流量为90-110sccm，TMGa流量为5-10sccm，NH3流量为1-8slm。
3.如权利要求2所述的紫外LED外延结构的生长方法，其特征在于，步骤2)中，生长AlGaN层的NH3流量小于生长AlN层的NH3流量；
步骤3)中，生长AlInGaN层的生长温度高于生长AlGaN层的生长温度，生长AlInGaN层的压力低于生长AlGaN层的压力，生长AlInGaN层的NH3流量低于生长AlGaN层和AlN层的NH3流量。
4.如权利要求1-3任一项所述的紫外LED外延结构的生长方法，其特征在于，所述AlN层的厚度为10-50nm；所述AlGaN层的厚度为20-80nm，且AlGaN层的厚度大于AlN层的厚度；所述AlInGaN的厚度为200-300nm。
5.如权利要求1所述的紫外LED外延结构的生长方法，其特征在于，所述非故意掺杂层为AlN、AlGaN和InAlGaN中的任一种或两种以上组合；所述非故意掺杂层的生长温度为1000～1400℃。
6.如权利要求1所述的紫外LED外延结构的生长方法，其特征在于，所述n型掺杂层为AlN、AlGaN和InAlGaN中的任一种或两种以上组合；所述n型掺杂层的生长温度为1000～1400℃，所述n型掺杂层中Si的掺杂浓度为1e18～3e19Atom/cm3。
7.如权利要求1所述的紫外LED外延结构的生长方法，其特征在于，所述多量子阱发光层为(AlxGa1-xN/AlyGa1-yN)n，其中，x为0.2～0.4，y为0.3～0.6，n为5～10；所述多量子阱发光层的生长温度为900～1100℃。
8.如权利要求1所述的紫外LED外延结构的生长方法，其特征在于，所述EBL层为p-AlGaN、p-AlInGaN和p-AlN中的任一种或两种以上组合，所述EBL层中Mg掺杂浓度为5e18～3.5e19Atom/cm3；
所述p型AlGaN层中Mg掺杂浓度可以为5e18～1e20Atom/cm3；
所述衬底为蓝宝石、硅和碳化硅中的任一种。
9.如权利要求5-8任一项所述的紫外LED外延结构的生长方法，其特征在于，所述非故意掺杂层的厚度为2～4μm；
所述n型掺杂层的厚度为1～4μm；
所述多量子阱发光层中，势阱AlxGa1-xN的厚度为2～4nm，势垒AlyGa1-yN的厚度为3～10nm；
所述EBL层的厚度为30～80nm；
所述p型AlGaN层的厚度为30～150nm。
10.一种紫外LED外延结构，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的紫外LED外延结构的生长方法制成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210222974.9A CN114725260A (zh) | 2022-03-09 | 2022-03-09 | 一种紫外led外延结构及其生长方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210222974.9A CN114725260A (zh) | 2022-03-09 | 2022-03-09 | 一种紫外led外延结构及其生长方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114725260A true CN114725260A (zh) | 2022-07-08 |
Family
ID=82237787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210222974.9A Pending CN114725260A (zh) | 2022-03-09 | 2022-03-09 | 一种紫外led外延结构及其生长方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114725260A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116093226A (zh) * | 2023-04-10 | 2023-05-09 | 江西兆驰半导体有限公司 | 发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管 |
-
2022
- 2022-03-09 CN CN202210222974.9A patent/CN114725260A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116093226A (zh) * | 2023-04-10 | 2023-05-09 | 江西兆驰半导体有限公司 | 发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109119515B (zh) | 一种发光二极管外延片及其制造方法 | |
| KR100784065B1 (ko) | 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법 | |
| CN110112273B (zh) | 一种深紫外led外延结构及其制备方法和深紫外led | |
| CN115360277B (zh) | 一种深紫外发光二极管外延片、制备方法及led | |
| JP5279006B2 (ja) | 窒化物半導体発光素子 | |
| KR20110034689A (ko) | 반도체 장치 | |
| CN109524517B (zh) | 一种发光二极管外延片及其制造方法 | |
| CN217641376U (zh) | 一种led外延片及led芯片 | |
| CN109244199B (zh) | 一种发光二极管的外延片的制备方法及外延片 | |
| CN111063772A (zh) | 高光效紫外led外延结构 | |
| CN109360878B (zh) | 一种发光二极管的外延片及其制备方法 | |
| CN111403568A (zh) | 紫外led外延结构及其制备方法 | |
| CN110473940B (zh) | 紫外led的外延结构 | |
| CN113571616B (zh) | AlGaN基深紫外发光二极管的外延片及其制备方法 | |
| CN114725261A (zh) | 具有电子传输层的紫外发光二极管外延片及其制备方法 | |
| CN113161453B (zh) | 发光二极管外延片及其制造方法 | |
| CN114725260A (zh) | 一种紫外led外延结构及其生长方法 | |
| CN108281519B (zh) | 一种发光二极管外延片及其制造方法 | |
| CN111129243B (zh) | GaN基紫外LED外延结构 | |
| CN117293236A (zh) | 红光Mini LED外延片、芯片及外延片制备方法 | |
| CN116995164A (zh) | 发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管 | |
| CN109638114B (zh) | 一种发光二极管外延片及其制备方法 | |
| CN115966639A (zh) | 一种发光二极管及其制备方法 | |
| CN113594317B (zh) | 降低工作电压的紫外发光二极管外延片及其制备方法 | |
| CN106449917B (zh) | 发光二极管及其形成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |