[发明专利]一种白光LED外延结构及其制造方法

权利要求书

1.一种GaN基白光LED外延片，其结构自下而上依次为衬底、低温AlN缓冲层、低温GaN缓冲层、GaN缓冲层、n型GaN层、AlGaN阻挡层、InGaN/GaN多量子阱发光层、AlGaN阻挡层、P型GaN层和高掺杂p型GaN电极接触层，其特征在于：其衬底采用稀土元素掺杂的Y₃Al₅O₁₂(YAG)陶瓷或单晶。

2.根据权利要求1所述的一种GaN基白光LED外延片，其特征在于，所述稀土元素掺杂的YAG陶瓷或单晶中稀土元素选自Ce、Eu、Er、Nd、Tb、Sm、Tm、Dy或Yb，掺杂量为0.005wt％到25wt.％。

3.根据权利要求1和2所述的一种GaN基白光LED外延片，其特征在于，所述的稀土元素可选其中一种或任意几种。

4.根据权利要求1所述的一种GaN基白光LED外延片，其特征在于，作为衬底的YAG陶瓷或单晶表面经过精细抛光，其表面粗糙度达到0.1-0.3nm。

5.根据权利要求1所述的一种GaN基白光LED外延片，其特征在于，采用金属有机化合物化学气象沉积方法，依次进行以下步骤：

(1)首先将YAG陶瓷或单晶衬底在800℃-1400℃，氢气气氛里进行高温清洁处理5-20分钟；

(2)温度下降至500℃-700℃，生长15-60nm厚度低温AlN缓冲层；

(3)温度保持在500℃-700℃，生长50nm-300nm厚度低温GaN缓冲层；

(4)温度升高至900℃-1200℃，生长2-4um厚度高温GaN缓冲层；

(5)温度升高至900℃-1200℃，生长1um-3um的n型GaN层，Si参杂溶度为1×10¹⁷cm^-3-3×10²⁰cm^-3；

(6)温度降至650℃-850℃，生长1-30个循环的InGaN/GaN多量子阱层；

(7)温度800℃-1150℃，生长100nm-800nm的p型GaN层，掺杂溶度为1×10¹⁷cm^-3-3×10²⁰cm^-3；

(8)温度800℃-1150℃，生长5nm-50nm的高掺杂p型GaN电极接触层，Mg参杂溶度为1×10¹⁸cm^-3-5×10²⁰cm^-3。