[发明专利]一种LED外延层生长方法

权利要求书

1.一种LED外延层生长方法，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/GaN超晶格层、交替生长In_xGa_(1-x)N/GaN发光层、生长AlGaN电子阻挡层、生长掺杂Mg的P型GaN层、交替生长InGaN/GaN超晶格层，降温冷却，其特征在于，

所述生长AlGaN/GaN超晶格层的具体过程为：

1)保持反应腔压力200mbar-400mbar、温度900℃-950℃，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH₃、50sccm-70sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H₂、120sccm-150sccm的TMAl及1000sccm-1300sccm的Cp₂Mg，持续生长厚度为20nm-30nm的AlGaN层，其中，Mg掺杂浓度1E19atoms/cm³-1E20atoms/cm³；

2)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、200sccm-400sccm的TMGa及100L/min-130L/min的H₂，在上述AlGaN层上面持续生长20nm-30nm的GaN层；

所述交替生长InGaN/GaN超晶格层的具体过程为：

1)持反应腔压力400mbar-500mbar、保持温度850℃-950℃，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH₃、25sccm-45sccm的TMGa、1000sccm-1500sccm的TMIn及100L/min-130L/min的N₂，生长掺杂In的1nm-2nm的InGaN层；

2)降低温度至700℃-800℃，保持反应腔压力300mbar-400mbar，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH₃、100sccm-150sccm的TMGa及100L/min-130L/min的N₂，在上述InGaN层上面生长3nm-6nm的GaN层；

3)重复交替生长InGaN层和GaN层，其中，InGaN层和GaN层的交替生长周期数为3-5个。

2.根据权利要求1所述的LED外延层生长方法，其特征在于，在1000℃-1100℃的温度下，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。

3.根据权利要求2所述的LED外延层生长方法，其特征在于，所述生长低温缓冲层GaN的具体过程为：

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。

4.根据权利要求1所述的LED外延层生长方法，其特征在于，所述生长不掺杂GaN层的具体过程为：

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。