[发明专利]GaN基LED结构及其制备方法

权利要求书

1.一种GaN基LED结构，其特征在于，从下至上依次包括：衬底、缓冲层、第二ZnGeN₂阻挡层、第一N型掺杂GaN层、第一ZnGeN₂阻挡层、第二N型掺杂GaN层、多量子阱层和P型掺杂GaN层。

2.根据权利要求1所述的GaN基LED结构，其特征在于，所述GaN基LED结构还包括石墨烯层，所述石墨烯层设置在所述衬底和所述缓冲层之间。

3.根据权利要求2所述的GaN基LED结构，其特征在于，所述第二ZnGeN₂阻挡层的厚度为5-6nm，所述第一ZnGeN₂阻挡层的厚度为5-6nm。

4.根据权利要求1所述的GaN基LED结构，其特征在于，还包括GaN过渡层，所述GaN过渡层包括从下至上循环叠加的第三N型掺杂GaN层和第四GaN层，所述GaN过渡层设置在所述第一N型掺杂GaN层与所述第一ZnGeN₂阻挡层之间，所述第一N型掺杂GaN层的掺杂量和所述第三N型掺杂GaN层的掺杂量分别大于所述第二N型掺杂GaN层的掺杂量，所述第一N型掺杂GaN层的掺杂量和所述第三N型掺杂GaN层的掺杂量分别大于所述第四GaN层的掺杂量。

5.根据权利要求4所述的GaN基LED结构，其特征在于，所述第一N型掺杂GaN层的材料表示为Si_xGa_1-xN，所述x的取值范围为0.1～0.15；所述第二N型掺杂GaN层52的材料表示为Si_yGa_1-yN，所述y的取值范围为0.005～0.006；所述第三N型掺杂GaN层的材料表示为Si_mGa_1-mN，所述m的取值范围为0.1～0.15；以及所述第四GaN层的材料表示为Si_nGa_1-nN，所述n的取值范围为0～0.006。

6.根据权利要求4所述的GaN基LED结构，其特征在于，所述第一N型掺杂GaN层的厚度为0.5-1um，所述GaN过渡层的厚度为0.5-1um，所述第二N型掺杂GaN层的厚度为0.5-1um。

7.一种GaN基LED结构的制备方法，包括以下步骤：

提供衬底；以及

在所述衬底上依次外延生长缓冲层、第二ZnGeN₂阻挡层、第一N型掺杂GaN层、第一ZnGeN₂阻挡层、第二N型掺杂GaN层、多量子阱层和P型掺杂GaN层。

8.根据权利要求7所述的GaN基LED结构的制备方法，其特征在于，生长所述第一N型掺杂GaN层的步骤包括通入流量比为(90～95)：50：(550～590)的硅烷、氨气和三甲基镓，生长和所述第二N型掺杂GaN层的生长的步骤包括通入流量比为(4～6)：60：(550～590)的硅烷、氨气和三甲基镓。

9.根据权利要求7所述的GaN基LED结构的制备方法，其特征在于，所述第一ZnGeN₂阻挡层和所述第二ZnGeN₂阻挡层的的生长温度均为850℃～950℃。

10.根据权利要求7所述的GaN基LED结构的制备方法，其特征在于，生长所述第一ZnGeN₂阻挡层和所述第二ZnGeN₂阻挡层的步骤包括：在NH₃和H₂环境中，通入Zn和Ge的金属蒸气，所述Zn和Ge的体积流量的比值为(45～55)：(45～55)。