[发明专利]一种氮化镓基发光二极管的外延粗化方法

权利要求书

1.一种氮化镓基发光二极管的外延粗化方法，其特征在于，包括：

选择一衬底；

在该衬底上生长一氮化铝镓铟成核层；

在该氮化铝镓铟成核层上生长非故意掺杂氮化镓层；

在该非故意掺杂氮化镓层上生长N型掺杂的氮化镓层；

在该N型掺杂的氮化镓层上生长氮化铝镓铟多量子阱发光层；

在该氮化铝镓铟多量子阱发光层上生长P型掺杂的氮化铝镓铟层，该层为单层或者不同组分与厚度的氮化铝镓铟叠层结构；以及

在该P型掺杂的氮化铝镓铟层上生长P型掺杂的氮化镓层。

2.根据权利要求1所述的氮化镓基发光二极管的外延粗化方法，其特征在于，所述衬底为蓝宝石、碳化硅、硅、砷化镓、氧化锌或铝酸锂。

3.根据权利要求1所述的氮化镓基发光二极管的外延粗化方法，其特征在于，所述衬底为对蓝宝石、碳化硅、硅、砷化镓、氧化锌或铝酸锂的表面加工制作成的图形化的衬底，图形底部尺寸为0.1-10μm，图形间距为0.1-5μm，图形高度为0.1-5μm。

4.根据权利要求1所述的氮化镓基发光二极管的外延粗化方法，其特征在于，所述在衬底上生长一氮化铝镓铟成核层采用金属有机化合物物理气相外延法，该氮化铝镓铟成核层为Al_xIn_yGa_1-x-yN成核层，其中0≤x≤1，0≤y≤1；生长温度为500-800℃，生长压力为10000-100000Pa，生长厚度为0.01-0.1μm。

5.根据权利要求1所述的氮化镓基发光二极管的外延粗化方法，其特征在于，所述在该氮化铝镓铟成核层上生长非故意掺杂氮化镓层的步骤中，生长温度为900-1100℃，生长压力为10000-60000Pa，生长厚度为1-5μm。

6.根据权利要求1所述的氮化镓基发光二极管的外延粗化方法，其特征在于，所述在非故意掺杂氮化镓层上生长N型掺杂的氮化镓层的步骤中，生长温度为1000-1100℃，生长压力为10000-60000Pa，生长厚度为1-5μm，其n型掺杂元素为Si及能在GaN中形成n型杂质的元素。

7.根据权利要求1所述的氮化镓基发光二极管的外延粗化方法，其特征在于，所述在N型掺杂的氮化镓层上生长氮化铝镓铟多量子阱发光层的步骤中，生长温度为600-900℃，生长压力为10000-60000Pa，多量子阱的Al_xIn_yGa_1-x-yN势垒厚度为0.005-0.05μm，Ga_1-xIn_xN量子阱厚度为0.001-0.01μm，其中多量子阱的对数为1-30对。

8.根据权利要求1所述的氮化镓基发光二极管的外延粗化方法，其特征在于，所述在氮化铝镓铟多量子阱发光层上生长P型掺杂的氮化铝镓铟层的步骤中，该P型掺杂的氮化铝镓铟层为p型掺杂的Al_xIn_yGa_1-x-yN层，其中0≤x≤1，0≤y≤1，生长温度为900-1100℃，压力为5000-60000Pa。

9.根据权利要求1所述的氮化镓基发光二极管的外延粗化方法，其特征在于，所述在氮化铝镓铟多量子阱发光层上生长P型掺杂的氮化铝镓铟层的步骤中，对于单层材料，其厚度为0.005-0.1μm；对于叠层结构，其单层厚度为0.001μm-0.1μm，层叠结构对数为2到30对；该层的杂质原子为镁或锌，该杂质原子浓度至少达到5.0×10¹⁸cm^-3。

10.根据权利要求1所述的氮化镓基发光二极管的外延粗化方法，其特征在于，所述在P型掺杂的氮化铝镓铟层上生长P型掺杂的氮化镓层的步骤中，生长温度为800-1100℃，压力为10000-60000Pa，生长厚度为0.1-1μm，该氮化镓层为表面粗化层，粗化的尺寸为0.03-1μm。