[发明专利]一种紫光LED的外延生长方法

权利要求书

1.一种紫光LED的外延生长方法，包括以下步骤：

（1）以蓝宝石作为生长基底，生长低温AlN层；

（2）生长高温AlN层；

（3）生长若干个周期的AlN/AlGaN超晶格结构；

（4）生长n型掺杂AlGaN层；

（5）生长若干个周期的n型交替掺杂AlGaN/GaN超晶格结构；

（6）生长AlGaN/InGaN垒阱的周期结构，作为量子阱结构有源区；

（7）生长掺杂p型AlGaN阻挡层；

（8）生长掺杂p型GaN层；

（9）在氮气氛围下退火；

上述步骤（6）首先进行若干个主体周期结构的生长，每个周期是先以In含量阶梯递减生长两层InGaN，然后升温生长一层掺杂硅烷的AlGaN势垒层，再降温以In含量阶梯递增生长两层InGaN；完成若干个主体周期结构的生长后，再进行1-2个结束周期结构的生长，所述结束周期结构中升温生长AlGaN势垒层过程中不掺杂硅烷，其他条件与主体周期结构一致。

2.根据权利要求1所述的紫光LED的外延生长方法，其特征在于：

步骤（5）是在1050℃生长n型交替掺杂AlGaN/GaN超晶格结构，共生长5个周期，总厚度50nm。

3.根据权利要求1或2所述的紫光LED的外延生长方法，其特征在于：步骤（6）具体按照以下方式进行生长：

在770℃生长一层3nm的In_xGa_1-xN量子阱层，然后升温到800℃接着生长一层2nm左右In_yGa1-_yN层,然后升温到1000℃，生长一层掺杂硅烷的AlGaN势垒层厚度10nm，然后降温到800℃接着生长一层2nm左右In_yGa_1-yN层，再降温到770℃,生长一层3nm的In_xGa_1-xN的量子阱层，其中0<x,y<1，y<x；以此方式依次生长5个周期；然后生长最后2个周期，其中垒层AlGaN不掺杂，其余条件保持与之前5个周期一致。

4.根据权利要求3所述的紫光LED的外延生长方法，其特征在于：步骤（3）是在温度1050℃生长一层10个周期AlN/AlGaN的超晶格，总厚度70nm。

5.一种紫光LED的外延片结构，其特征在于：包括依次生长的以下各层：

蓝宝石基底；

低温AlN层；

高温AlN层；

若干个周期的AlN/AlGaN超晶格结构；

掺杂n型AlGaN层；

若干个周期的n型交替掺杂AlGaN/GaN超晶格结构；

AlGaN/InGaN垒阱的周期结构，作为量子阱结构有源区；

掺杂p型AlGaN阻挡层；

掺杂p型GaN层；

其中，AlGaN/InGaN垒阱的周期结构依次分为若干个主体周期结构和1-2个结束周期结构，其中若干个主体周期结构的生长，每个周期是先以In含量阶梯递减生长两层InGaN，然后生长一层掺杂硅烷的AlGaN势垒层，再以In含量阶梯递增生长两层InGaN；所述结束周期结构生长于所述若干个主体周期结构的基础上，其生长AlGaN势垒层过程中不掺杂硅烷，其他结构与主体周期结构一致。

6.根据权利要求5所述的外延片结构，其特征在于：共有5个周期的n型交替掺杂AlGaN/GaN超晶格结构，总厚度50nm。

7.根据权利要求5或6所述的外延片结构，其特征在于：所述若干个主体周期结构的生长，每个周期是先生长一层3nm的In_xGa_1-xN量子阱层，然后生长一层2nm In_yGa1-_yN层,然后生长一层掺杂硅烷的AlGaN势垒层厚度10nm，接着生长一层2nm左右In_yGa_1-yN层，再生长一层3nm的In_xGa_1-xN的量子阱层，其中0<x,y<1，y<x；以此结构共依次生长5个主体周期；最后生长2个所述结束周期结构。

8.根据权利要求7所述的外延片结构，其特征在于：共有10个周期的AlN/AlGaN超晶格结构，总厚度70nm。