[发明专利]具有氮化铝膜的紫外LED的外延结构及其生长方法

权利要求书

1.一种氮化铝膜的生长方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在衬底上生长金属层；

2)对所述衬底进行退火处理，所述金属层形成金属球状物层；

所述退火处理将所述金属层分成多个规则分布的小球，所有所述小球形成所述金属球状物层；

3)对所述衬底进行刻蚀处理，形成具有凹坑的衬底；

所述进行刻蚀处理，形成具有凹坑的衬底包括：将所述金属球状物层中的所述小球作为掩膜，对覆盖所述金属球状物层的所述衬底进行等离子体刻蚀，然后进行酸洗，形成所述具有凹坑的衬底；

4)温度升高至600～1200℃时，在生长设备的反应室中通入三甲基铝和氨气，生长缓冲生长层；

5)温度升高至1250～1450℃，对所述缓冲生长层进行第一生长模式和第二生长模式交替循环生长，生长成中间状态的氮化铝层；

其中，所述第一生长模式和所述第二生长模式均通入三甲基铝和氨气，所述第一生长模式的第一生长速率小于所述第二生长模式的第二生长速率的生长速率；

6)温度降低至1100～1250℃，对所述中间状态的氮化铝层通入所述三甲基铝和所述氨气进行第三生长模式生长，生长成最终的氮化铝层。

2.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在于，步骤1)中，所述在衬底上生长金属层包括：在所述衬底上蒸镀金属，得到金属层，所述金属层的厚度小于或等于1000nm。

3.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在于，步骤2)中，所述退火处理的温度为300～1000℃，退火处理的时间小于或等于600s。

4.根据权利要求3所述的生长方法，其特征在于，步骤3)中，所述酸洗时间至少10min。

5.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在于，步骤5)中，所述在生长设备的反应室中通入所述三甲基铝和所述氨气的时间为3～10min；所述缓冲生长层的厚度小于或等于500nm。

6.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在于，所述第一生长模式中：所述反应室的第一压力为100～300mbar，通入的所述三甲基铝流量小于100ml/min，所述氨气小于10L/min，所述第一生长速率小于或等于0.5μm/h，第一氮化铝层的厚度为100～1000nm；

所述第二生长模式中：所述反应室的第二压力为20～100mbar，通入的所述三甲基铝流量小于400ml/min，所述氨气小于10L/min，所述第二生长速率大于或等于2.0μm/h，第二氮化铝层的厚度为500～2000nm；

所述循环的次数为1～20次。

7.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在于，所述第三生长模式中：所述反应室的第三压力为50～200mbar，通入的所述三甲基铝流量大于200ml/min，所述氨气小于10L/min，第三生长速率大于或等于1.0μm/h，第三氮化铝层的厚度为1000～4000nm。

8.根据权利要求1-7任一项所述的生长方法，其特征在于，所述衬底为蓝宝石、硅、碳化硅和玻璃其中一种；所述生长设备为金属有机化学气相沉积设备、分子束外延设备、氢化物气相外延设备其中一种。

9.一种具有氮化铝膜的紫外LED的外延结构，其特征在于，按照权利要求1-8任一项所述的生长方法得到。

10.一种具有氮化铝膜的紫外LED，其特征在于，包括权利要求9所述的具有氮化铝膜的紫外LED的外延结构。