[发明专利]一种增强发光辐射效率的LED外延生长方法

说明书

本申请公开了一种增强发光辐射效率的LED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、生长AlGaN：Zn薄垒层、交替生长In_xGa_(1‑x)N/GaN发光层、生长AlGaN：Mg薄垒层、生长P型AlGaN层、生长掺杂Mg的P型GaN层，降温冷却。通过本发明，解决现有LED外延生长中存在的电子漏电流及量子阱发光区辐射效率低下的问题。

技术领域

本申请涉及LED外延生长技术领域，具体地说，涉及一种增强发光辐射效率的LED外延生长方法。

背景技术

LED作为照明光源与现有常规照明光源相比具有能耗低、寿命长、体积小、发光效率高、无污染以及色彩丰富等优点。目前国内生产LED的规模正在逐步扩大，市场对LED的需求及LED光效的需求都在与日俱增。

由于目前LED的量子效率依然不高，致使LED的发光效率无法得到突破性提高，成为业界最为关注的问题。

目前LED中量子阱多使用氮化镓材料，氮化镓材料为钎锌矿结构，由于材料本身的自极化效应以及晶格不匹配的问题，导致产生量子限制斯塔克效应，随着驱动电流增加，电子漏电流现象变得更加严重，空穴注入水平不高，量子阱发光区辐射效率低下，严重阻碍了LED发光效率的提高，影响LED的节能效果。

因此，针对上述问题，本发明提供一种增强发光辐射效率的LED外延生长方法，解决现有LED外延生长中存在的电子漏电流及量子阱发光区辐射效率低下的问题。

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增强发光辐射效率的LED外延生长方法，解决现有LED外延生长中存在的电子漏电流及量子阱发光区辐射效率低下的问题。

为了解决上述技术问题，本申请有如下技术方案：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；