[发明专利]一种氮化镓基高光效LED外延垒晶片及其制备方法

权利要求书

1.一种氮化镓基高光效LED外延垒晶片的制备方法，其特征在于，包括在n型氮化镓与量子阱之间生长含C高缺陷密度层，含C高缺陷密度层生长方法包括：完成n型氮化镓生长后，调整外延垒晶反应室内温度在600℃——990℃之间，以含甲基或乙基的气体源为部分垒晶源参与生长含C高缺陷密度层，引入C掺杂，控制含C高缺陷密度层中C含量浓度10¹⁶——10²⁰cm^-3，控制含C高缺陷密度层厚度在100nm——1000nm之间。

2.根据权利要求1所述的氮化镓基高光效LED外延垒晶片的制备方法，其特征在于，其中所述含C高缺陷密度层生长的外延垒晶反应室为MOCVD外延垒晶反应室，在完成n型氮化镓生长后进行调整相应垒晶源及生长温度，直接进入含C高缺陷密度层生长。

3.根据权利要求2所述的氮化镓基高光效LED外延垒晶片的制备方法，其特征在于，其中所述在MOCVD内外延垒晶时生长含C高缺陷密度层过程中，其中以含甲基或乙基的气体源为部分垒晶源参与生长含C高缺陷密度层，含甲基或乙基的气体源为三甲基镓TMGa或三乙基镓TEGa。

4.根据权利要求3所述的氮化镓基高光效LED外延垒晶片的制备方法，其特征在于，其中所述在MOCVD内外延垒晶时成长含C高缺陷密度层过程中，通入MOCVD内的含镓的镓源为有机镓源三甲基镓TMGa。

5.根据权利要求1所述的氮化镓基高光效LED外延垒晶片的制备方法，其特征在于，其中所述在MOCVD内外延垒晶时成长含C高缺陷密度层过程中，不断通入氯气、或氯化物、或氯气与氯化物的混合气体作为生长含C高缺陷密度层的催化气体。

6.根据权利要求5所述的氮化镓基高光效LED外延垒晶片的制备方法，其特征在于，其中所述含C高缺陷密度层生长过程中MOCVD内引入的催化气体中氯化物为氯化氢气体。

7.根据权利要求1所述的氮化镓基高光效LED外延垒晶片的制备方法，其特征在于，其中所述高缺陷密度层外延生长温度选自：850℃-990℃之间。

8.根据权利要求1-7任一项所述的氮化镓基高光效LED外延垒晶片的制备方法，其特征在于，完成含C高缺陷密度层生长后，在含C高缺陷密度层上生长氮化镓量子阱，调整生长速率在0.2A/sec——1.2A/sec之间，阱与磊生长温差w控制在100℃>w>0℃，量子阱数量≥7对，在氮化镓量子阱中引入C掺杂，C堆积浓度范围为10¹⁶——10²⁰cm^-3。

9.根据权利要求8所述的氮化镓基高光效LED外延垒晶片的制备方法，其特征在于，其中所述的在氮化镓量子阱中引入C掺杂，为在第三对量子阱之后的量子阱中引入C掺杂，在第三对量子阱之后的量子阱中C堆积浓度范围为10¹⁶——10²⁰cm^-3。

10.根据权利要求1-9任一项所述的氮化镓基高光效LED外延垒晶片的制备方法制备的氮化镓基高光效LED外延垒晶片，其特征在于，外延层依次包括：缓冲层：在n型氮化镓与外延垒晶衬底之间生长氮化镓缓冲层；

n型氮化镓：生长于氮化镓高缺陷密度层之上，量子阱之下；

含C高缺陷密度层：在量子阱与n型氮化镓之间；

量子阱：为发光层，在高缺陷密度层与p型氮化镓之间；

p型氮化镓: 生长于氮化镓量子阱之上。

11.用权利要求10所述的氮化镓基高光效LED外延垒晶片制备的LED芯片，其特征在于包括：衬底、缓冲层、n型氮化镓、含C高缺陷密度层、量子阱、p型氮化镓、及在n型氮化镓与p型氮化镓上的n电极和P电极。