[发明专利]一种提升LED光效的外延生长方法

说明书

技术领域

本申请涉及LED外延设计应用技术领域，具体地说，涉及一种提升LED光效的外延生长方法。

背景技术

目前LED是一种固体照明，体积小、耗电量低使用寿命长高亮度、环保、坚固耐用等优点受到广大消费者认可，国内生产LED的规模也在逐步扩大；市场上对LED亮度和光效的需求与日俱增，如何生长更好的外延片日益受到重视，因为外延层晶体质量的提高，LED器件的性能可以得到提升，LED的发光效率、寿命、抗老化能力、抗静电能力、稳定性会随着外延层晶体质量的提升而提升。

电子阻挡层pAlGaN在LED外延中是不可以或缺的，主要作用是利用AlGaN的高能带阻挡发光层的电子外溢至P层，但是也带来很多不好之处。Mg在AlGaN材料中激活能非常高，Mg的激活效率非常低，空穴浓度低，空穴在高能带的AlGaN材料中迁移率非常低，空穴的传输注入效率低下。

发明内容

有鉴于此，本申请所要解决的技术问题是提供了一种提升LED光效的外延生长方法，其能够有效的保留电子阻挡层的能力，又能弥补和改善传统电子阻挡层不足之处，进而使得LED的光效得到提升。

为了解决上述技术问题，本申请有如下技术方案：

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-400mbar、温度900℃-950℃，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH₃、30sccm-60sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H₂、100sccm-130sccm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-400mbar、温度900℃-950℃，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH₃、30sccm-60sccm的TMGa、100L/min-130L/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-400mbar、温度900℃-950℃，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH₃、30sccm-60sccm的TMGa、100L/min-130L/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。

优选地，其中，所述处理衬底进一步为：在1000℃-1100℃的H₂气氛下，通入100L/min-130L/min的H₂，保持反应腔压力100mbar-300mbar，处理蓝宝石衬底8min-10min。

优选地，其中，所述生长低温缓冲层GaN进一步为：