[发明专利]一种提高GaN基LED有源区发光效率的外延生长方法有效
| 申请号： | 201410106466.X | 申请日： | 2014-03-20 |
| 公开（公告）号： | CN103872194B | 公开（公告）日： | 2017-06-20 |
| 发明（设计）人： | 王晓波 | 申请（专利权）人： | 西安神光皓瑞光电科技有限公司 |
| 主分类号： | H01L33/00 | 分类号： | H01L33/00;H01L33/12;H01L33/06;H01L33/32 |
| 代理公司： | 西安智邦专利商标代理有限公司61211 | 代理人： | 胡乐 |
| 地址： | 710100 陕西*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 提高 gan led 有源 发光 效率 外延 生长 方法 | ||
1.一种提高GaN基LED有源区发光效率的外延生长方法，其中包括如下步骤：
（1）在蓝宝石衬底上生长一层低温GaN缓冲层；
（2）生长一层高温未掺杂的GaN；
（3）生长一层高温掺杂硅烷的n型GaN层；
（4）依次生长多个周期的GaN/InGaN的量子阱垒结构，作为LED的发光层；以1-2个周期的GaN/InGaN的量子阱垒结构为一个单元，各单元的阱层厚度不变，垒层厚度依次梯度减小；
在各个单元依次生长的过程中，相邻单元之间均插入生长有若干周期的小于2nm的超薄GaN/InGaN周期结构；
（5）生长一层高温掺杂镁的p型AlGaN层；
（6）生长一层高温掺杂镁的GaN层；
（7）退火。
2.根据权利要求1所述的外延生长方法，其特征在于：第一个周期的GaN/InGaN的量子阱垒结构中，垒层为12nm，阱层为3nm。
3.根据权利要求1或2所述的外延生长方法，其特征在于：在步骤（3）与步骤（4）之间，还进行生长一层高温掺杂硅烷的n型InGaN层。
4.根据权利要求3所述的外延生长方法，其特征在于：生长的高温掺杂硅烷的n型InGaN层厚度为30nm。
5.根据权利要求3所述的外延生长方法，其特征在于：所述多个周期的GaN/InGaN的量子阱垒结构，共有5-12个周期；相邻单元之间插入生长2-5个周期的超薄层GaN/InGaN。
6.根据权利要求3所述的外延生长方法，其特征在于：1个周期的GaN/InGaN的量子阱垒结构即为一个单元。
7.一种GaN基LED外延片结构，其特征在于，包括依次生长的以下各层：
蓝宝石衬底；
GaN缓冲层；
未掺杂的GaN；
掺杂硅烷的n型GaN层；
多个周期的GaN/InGaN的量子阱垒结构，作为LED的发光层；以1-2个周期的GaN/InGaN的量子阱垒结构为一个单元，各单元的阱层厚度不变，垒层厚度依次梯度减小；另外，相邻单元之间均插入生长有若干周期的小于2nm的超薄GaN/InGaN周期结构；
掺杂镁的p型AlGaN层；
掺杂镁的GaN层。
8.根据权利要求7所述的GaN基LED外延片结构，其特征在于：在掺杂硅烷的n型GaN层与LED的发光层之间，还具有一层掺杂硅烷的n型InGaN层。
9.根据权利要求8所述的GaN基LED外延片结构，其特征在于：LED的发光层中第一个周期的GaN/InGaN的量子阱垒结构中，垒层为12nm，阱层为3nm；掺杂硅烷的n型InGaN层厚度为30nm。
10.根据权利要求9所述的GaN基LED外延片结构，其特征在于：所述多个周期的GaN/InGaN的量子阱垒结构，共有5-12个周期；每个周期的GaN/InGaN的量子阱垒结构之间均生长2-5个周期的超薄层GaN/InGaN。
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