[发明专利]一种LED结构及其生长方法

权利要求书

1.一种LED结构，包括衬底层、GaN缓冲层、非掺杂GaN层和掺杂Si的GaN层、P型AlGaN层和P型GaN层；其特征在于，在所述掺杂Si的GaN层和P型AlGaN层之间包括InGaN/GaN超晶格垒层的多量子阱有源区。

2.根据权利要求1所述的一种LED结构，其特征在于，所述InGaN/GaN超晶格垒层包括交替周期生长的InGaN垒层和GaN垒层。

3.根据权利要求1所述的一种LED结构，其特征在于，所述多量子阱有源区包括交替周期生长的InGaN阱层和InGaN/GaN超晶格垒层。

4.根据权利要求2所述的一种LED结构，其特征在于，所述InGaN/GaN超晶格垒层中所述InGaN垒层和GaN垒层的交替周期为5-20次；优选的，所述InGaN阱层和InGaN/GaN超晶格垒层的交替周期为10-15次。

5.如权利要求1-4任意一项所述LED结构的生长方法，其特征在于，该方法包括步骤如下：

(1)在衬底层上生长GaN缓冲层，升高生长温度，在所述GaN缓冲层上依次生长非掺杂GaN层和掺杂Si的GaN层；

(2)降低生长温度，生长InGaN阱层；

(3)升高生长温度，在所述步骤(3)的InGaN阱层上交替周期生长GaN垒层和InGaN垒层，得InGaN/GaN超晶格垒层；

(4)重复步骤(2)-(3)，即，交替周期生长的InGaN阱层和InGaN/GaN超晶格垒层，得多量子阱有源区；

(5)升高生长温度，生长P型AlGaN层；

(6)生长P型GaN层。

6.根据权利要求5所述的LED结构的生长方法，其特征在于，在步骤(1)中，在衬底层上生长GaN缓冲层的生长条件为：在MOCVD生长炉的反应室内500℃--600℃下生长20nm-60nm的GaN缓冲层；所述升高生长温度为：将MOCVD生长炉的反应室内温度升高到1000℃-1200℃；在所述GaN缓冲层上依次生长100nm-200nm的非掺杂GaN层和2μm-3μm的掺杂Si的GaN层。

7.根据权利要求5所述的LED结构的生长方法，其特征在于，在步骤(2)中，降低生长温度为：将MOCVD生长炉的反应室内温度降低到700-750℃，通入三甲基镓、三甲基铟和氨气，生长3-5nm的InGaN阱层。

8.根据权利要求5所述的LED结构的生长方法，其特征在于，在步骤(3)中，交替周期生长GaN垒层和InGaN垒层，其中，生长GaN垒层的条件为：将MOCVD生长炉的反应室内温度升高到800-850℃，通入三甲基镓、氨气，生长1-2nm的GaN垒层；

生长InGaN垒层的条件为：将MOCVD生长炉的反应室内温度升高到800-850℃，通入三甲基镓、三甲基铟和氨气，生长1-2nm的InGaN垒层；优选的，在步骤(3)中，在所述InGaN/GaN超晶格垒层中，InGaN垒层和GaN垒层的生长周期为5-20次。

9.根据权利要求5所述的LED结构的生长方法，其特征在于，在步骤(4)中，在多量子阱有源区中，InGaN阱层和InGaN/GaN超晶格垒层的生长周期为10-15次。

10.根据权利要求5所述的LED结构的生长方法，其特征在于，所述步骤(5)中升高生长温度为：将MOCVD生长炉的反应室内温度升到900℃-1000℃，所述P型AlGaN层的厚度为30-50nm；所述步骤(6)中P型GaN层厚度为80-120nm。