[发明专利]一种增强发光辐射效率的LED外延生长方法

权利要求书

1.一种增强发光辐射效率的LED外延生长方法，依次包括：

采用金属化学气相沉积法MOCVD，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5min-10min；

生长低温缓冲层GaN、并对所述低温缓冲层GaN进行腐蚀，形成不规则岛型；

生长不掺杂GaN层；

生长掺杂Si的N型GaN层；

保持反应腔压力800mbar-950mbar，保持温度750℃-900℃，通入流量为50000sccm-55000sccm的NH₃、50sccm-70sccm的TMGa、90L/min-110L/min的H₂、1200sccm-1400sccm的TMAl及1000sccm-1500sccm的DMZn，生长15nm-35nm的掺杂Zn的AlGaN层，形成AlGaN：Zn薄垒层，其中，Zn掺杂浓度为1E17atoms/cm³-5E17atoms/cm³；

交替生长In_xGa_(1-x)N/GaN发光层；

保持反应腔压力600mbar-850mbar，保持温度650℃-750℃，通入流量为50000sccm-55000sccm的NH₃、50sccm-70sccm的TMGa、90L/min-110L/min的H₂、1200sccm-1400sccm的TMAl及800sccm-1050sccm的CP₂Mg，生长15nm-35nm的掺杂Mg的AlGaN层，形成AlGaN：Mg薄垒层，其中，Mg掺杂浓度为3E17atoms/cm³-6E17atoms/cm³；

生长P型AlGaN层：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及1000sccm-1300sccm的Cp₂Mg，持续生长50nm-100nm的P型AlGaN层，其中，Al掺杂浓度1E20atoms/cm³-3E20atoms/cm³，Mg掺杂浓度1E19atoms/cm³-1E20atoms/cm³；

生长掺杂Mg的P型GaN层；

降温至650℃-680℃，保温20min-30min，关闭加热系统、关闭给气系统，随炉冷却。

2.根据权利要求1所述增强发光辐射效率的LED外延生长方法，其特征在于，生长低温缓冲层GaN、并对所述低温缓冲层GaN进行腐蚀，形成不规则岛型，进一步为：

降温至500℃-600℃，保持反应腔压力300mbar-600mbar，通入流量为10000sccm-20000sccm的NH₃、50sccm-100sccm的TMGa及100L/min-130L/min的H₂，在蓝宝石衬底上生长厚度为20nm-40nm的低温缓冲层GaN；

升高温度到1000℃-1100℃，保持反应腔压力300mbar-600mbar，通入流量为30000sccm-40000sccm的NH₃、100L/min-130L/min的H₂，保温300s-500s，将低温缓冲层GaN腐蚀成不规则岛形。

3.根据权利要求1所述增强发光辐射效率的LED外延生长方法，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及100L/min-130L/min的H₂，持续生长2μm-4μm的不掺杂GaN层。