[发明专利]一种GaN基LED的PGaN结构及其外延生长方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电领域，尤其涉及一种GaN基LED的PGaN结构及其外延生长方法。

背景技术

LED（Light Emitting Diode,发光二极管）具有体积小、坚固耐用、发光波段可控性强、光效高、低热损耗、光衰小、节能、环保等优点，受到了广泛的应用。照明领域对LED提出越来越高的要求，提高亮度和降低生产成本是LED行业不变的追求。

PGaN结构及其外延生长方法一直是GaN（氮化镓）基LED研究的热点，是提高GaN基LED外量子效率的关键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种GaN基LED的PGaN结构及其外延生长方法，提高材料晶体质量，提高GaN基LED的发光效率。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种GaN基LED的PGaN结构，所述GaN基LED的PGaN结构由下向上依次包括蓝宝石衬底层、GaN成核层、第一非故意掺杂u-GaN层、N型掺杂GaN层、有源区MQW层、量子阱保护层、P型Al_uIn_nGa_1-u-nN层、第二非故意掺杂u-GaN层、P型GaN层、接触层，其中，所述第二非故意掺杂u-GaN层为在生长温度大于或等于1100摄氏度并且小于或等于1250摄氏度范围内生长出来的非故意掺杂u-GaN层。

进一步地，上述GaN基LED的PGaN结构还可具有以下特点，所述第二非故意掺杂u-GaN层的厚度大于或等于10纳米并且小于或等于200纳米。

进一步地，上述GaN基LED的PGaN结构还可具有以下特点，所述第二非故意掺杂u-GaN层的厚度为30纳米。

进一步地，上述GaN基LED的PGaN结构还可具有以下特点，所述第一非故意掺杂u-GaN层的厚度为大于或等于0.5微米并且小于或等于5微米。

进一步地，上述GaN基LED的PGaN结构还可具有以下特点，所述P型Al_uIn_nGa_1-u-nN层为Mg掺杂P型Al_uIn_nGa_1-u-nN层。

为解决上述技术问题，本发明还提出了一种GaN基LED的PGaN结构的外延生长方法，用于权上述的GaN基LED的PGaN结构，包括：

步骤一，在蓝宝石衬底上依次生长GaN成核层、第一非故意掺杂u-GaN层、N型掺杂GaN层、有源区多量子阱层、量子阱保护层、P型Al_uIn_nGa_1-u-nN层，所述第一非故意掺杂u-GaN层的生长温度大于1100摄氏度；

步骤二，在所述P型Al_uIn_nGa_1-u-nN层之上生长第二非故意掺杂u-GaN层，所述第二非故意掺杂u-GaN层的生长温度大于或等于1100摄氏度并且小于或等于1250摄氏度；

步骤三，在所述第二非故意掺杂u-GaN层之上再依次生长P型GaN层和接触层。

进一步地，上述GaN基LED的PGaN结构的外延生长方法还可具有以下特点，所述步骤二中，所述第二非故意掺杂u-GaN层的生长温度为1130摄氏度。

进一步地，上述GaN基LED的PGaN结构的外延生长方法还可具有以下特点，所述步骤二中，所述第二非故意掺杂u-GaN层的生长厚度大于或等于10纳米并且小于或等于200纳米。

进一步地，上述GaN基LED的PGaN结构的外延生长方法还可具有以下特点，所述步骤二中，所述第二非故意掺杂u-GaN层的生长厚度为30纳米。

进一步地，上述GaN基LED的PGaN结构的外延生长方法还可具有以下特点，所述步骤一中，所述第一非故意掺杂u-GaN层的生长厚度为大于或等于0.5微米并且小于或等于5微米。

本发明的GaN基LED的PGaN结构，具有生长高温的第二非故意掺杂u-GaN层，晶体质量好，有扩展电流的作用，发光效率高。本发明的GaN基LED的PGaN结构的外延生长方法，能够提高材料晶体质量，并且提高GaN基LED的发光效率。

附图说明

图1为本发明实施例中GaN基LED的PGaN结构的示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：