[发明专利]一种提升LED光效的外延生长方法

权利要求书

1.一种提升LED光效的外延生长方法，依次包括：处理衬底、生长低温缓冲层GaN、生长不掺杂GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、交替生长掺杂In的In_xGa_(1-x)N/GaN发光层、生长电子阻挡层、生长掺杂Mg的P型GaN层，降温冷却，其特征在于，

所述生长不掺杂GaN层进一步为：升高温度到1000℃-1200℃，保持反应腔压力300mbar-600mbar，通入流量为30000sccm-40000sccm的NH₃、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H₂、持续生长2μm-4μm的不掺杂GaN层；

所述生长掺杂Si的N型GaN层进一步为：

保持反应腔压力、温度不变，通入流量为30000sccm-60000sccm的NH₃、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H₂、20sccm-50sccm的SiH₄，持续生长3μm-4μm掺杂Si的N型GaN，Si掺杂浓度5E18atoms/cm³-1E19atoms/cm³；保持反应腔压力、温度不变，通入流量为30000sccm-60000sccm的NH₃、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H₂、2sccm-10sccm的SiH₄，持续生长200μm-400μm掺杂Si的N型GaN，Si掺杂浓度5E17atoms/cm³-1E18atoms/cm³；所述交替生长掺杂In的In_xGa_(1-x)N/GaN发光层进一步为：

保持反应腔压力300mbar-400mbar、温度700℃-750℃，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH₃、20sccm-40sccm的TMGa、1500sccm-2000sccm的TMIn、100L/min-130L/min的N₂，生长掺杂In的2.5nm-3.5nm的In_xGa_(1-x)N层，x＝0.20-0.25，发光波长450nm-455nm；

接着升高温度至750℃-850℃，保持反应腔压力300mbar-400mbar，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH₃、20sccm-100sccm的TMGa、100L/min-130L/min的N₂，生长8nm-15nm的GaN层；

重复In_xGa_(1-x)N的生长，然后重复GaN的生长，交替生长In_xGa_(1-x)N/GaN发光层，控制周期数为7-15个；

所述生长电子阻挡层为生长pAlGaN/pGaN/pInGaN超晶格层，所述生长pAlGaN/pGaN/pInGaN超晶格层进一步为：

保持反应腔压力200mbar、温度900℃-950℃，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH3、30sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H₂、100sccm的TMAl、1000sccm-1800sccm的Cp₂Mg，生长2nm-5nm的pAlGaN，Al掺杂浓度1E20atoms/cm³-3E20atoms/cm³，Mg掺杂浓度1E19atoms/cm³-1E20atoms/cm³；

保持反应腔压力200mbar、温度900℃-950℃，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH₃、30sccm的TMGa、100L/min的H₂、1000sccm-1800sccm的Cp₂Mg，生长2nm-5nm的pGaN，Mg掺杂浓度1E19atoms/cm³-1E20atoms/cm³；

保持反应腔压力200mbar、温度900℃-950℃，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH₃、30sccm的TMGa、100L/min的H₂、1000sccm-1500sccm的TMIn、1000sccm-1800sccm的Cp₂Mg，生长2nm-5nm的pInGaN，In掺杂浓度1E19atoms/cm³-5E19atoms/cm³，Mg掺杂浓度1E19atoms/cm³-1E20atoms/cm³；

周期性生长pAlGaN层、pGaN层和pInGaN层，周期数为4-8，生长pAlGaN层、pGaN层和pInGaN层的顺序可置换。