[发明专利]一种通过缺陷钝化减少GaN外延缺陷的方法

权利要求书

1.一种通过缺陷钝化减少GaN外延缺陷的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1）在蓝宝石晶片放入MOCVD中生长氮化镓；

2)将步骤1）生长了氮化镓的蓝宝石晶片放入熔融的碱溶液，氮化镓被KOH溶液腐蚀，表面产生锯齿状蚀坑，之后取出用去离子水清洗甩干；

3)将步骤2）清洗甩干后的蓝宝石晶片放入PECVD设备再进行生长,用等离子体淀积法生长1um厚的SiO₂；

4）对步骤3）的蓝宝石晶片进行研磨，除去氮化镓未被蚀坑平面上的SiO₂，并清洗干净；

5）将研磨后的蓝宝石晶片用MOCVD继续依次生长n型氮化镓、多量子阱、p型氮化镓，完成LED结构层生长。

2.根据权利要求1所述的通过缺陷钝化减少GaN外延缺陷的方法，其特征在于：所述步骤1）中的氮化镓是未掺杂氮化镓或n型氮化镓。

3.根据权利要求2所述的通过缺陷钝化减少GaN外延缺陷的方法，其特征在于：所述步骤1）氮化镓生成的具体步骤是：MOCVD中通入气体源，包括有机源Ga、氨气（NH₃）和掺杂源硅烷（SiH₄），温度1050℃，气压200-600Torr；氮化镓生长2-3um。

4.根据权利要求3所述的通过缺陷钝化减少GaN外延缺陷的方法，其特征在于：所述步骤2）中蓝宝石晶片放入熔融的KOH溶液的时间是8-12分钟，KOH溶液的温度是380-420℃。

5.根据权利要求4所述的通过缺陷钝化减少GaN外延缺陷的方法，其特征在于：所述步骤3）中生长1um厚的SiO₂的具体步骤是：在压力2乇、温度350℃、功率80瓦的条件下，通入硅烷、笑气和氮气；硅烷流量50sccm(标况毫升每分)、笑气流量156sccm(标况毫升每分)、氮气流量2000sccm(标况毫升每分)。

6.根据权利要求5所述的通过缺陷钝化减少GaN外延缺陷的方法，其特征在于：所述步骤4）中是通过CMP设备对蓝宝石晶片进行研磨，研磨的具体参数是：压力2.66磅/平方英寸、转速80转/分、采用研磨液为含SiO₂颗粒的碱性溶液。

7.根据权利要求6所述的通过缺陷钝化减少GaN外延缺陷的方法，其特征在于：所述步骤5）中氮化镓生长条件：温度1050℃、压力300乇、通入气体三甲基镓、氨气和N型掺杂源硅烷，生成2-3微米氮化镓；p型氮化镓生长条件：温度950℃、压力200乇、通入气体三甲基镓、氨气和P型掺杂源二茂镁，生成100纳米p型氮化镓。多量子阱生长条件：10对铟镓氮(InGaN3nm）/氮化镓(GaN12nm),每对的厚度为15nm;铟镓氮的生长条件为：气压300乇、温度760℃、通入气体三甲基铟、二乙基镓、氨气，生成3nm铟镓氮；氮化镓的生长条件为：气压300乇、温度865℃、通入气体三乙基镓、氨气，生成12nm氮化镓。

8.根据权利要求6所述的通过缺陷钝化减少GaN外延缺陷的方法，其特征在于：所述步骤2）中强碱溶液是KOH或NaOH。

9.根据权利要求8所述的通过缺陷钝化减少GaN外延缺陷的方法，其特征在于：所述步骤2）蓝宝石晶片放入熔融的KOH溶液的时间是10分钟，KOH溶液的温度是400℃。