[发明专利]提高底部结晶质量的LED外延生长方法

权利要求书

1.一种提高底部结晶质量的LED外延生长方法，其特征在于，包括：

处理衬底、生长低温缓冲层GaN、生长非掺杂u-GaN层、生长掺杂Si的n-GaN层、生长发光层、生长p型AlGaN层、生长高温p型GaN层、降温冷却；其中，

所述生长非掺杂u-GaN层包括：

保持温度1000-1200℃，保持反应腔压力150-300mbar，持续生长厚度为150nm-800nm的非掺杂GaN-1层；

降温30-80℃，升高反应腔压力至500-900mbar，持续生长厚度为100nm-800nm的非掺杂GaN-2层；

交替生长所述非掺杂GaN-1层和所述非掺杂GaN-2层，且交替生长周期为1-6个周期。

2.根据权利要求1所述的提高底部结晶质量的LED外延生长方法，其特征在于，

所述处理衬底，具体为：

所述衬底为蓝宝石衬底；在1000℃-1200℃的H₂气氛下，保持反应腔压力100-150mbar，将所述蓝宝石衬底进行高温处理并清洁衬底表面，高温处理时间为5min-10min。

3.根据权利要求1所述的提高底部结晶质量的LED外延生长方法，其特征在于，

所述生长低温缓冲层GaN，具体为：降温至550℃-650℃，保持反应腔压力400mbar-600mbar，在衬底上生长厚度为20nm-50nm的低温缓冲层GaN。

4.根据权利要求1所述的提高底部结晶质量的LED外延生长方法，其特征在于，

所述生长掺杂Si的n-GaN层，具体为：

掺杂Si的n-GaN层的厚度为2μm-4μm，Si掺杂浓度为5E18atoms/cm³-1E19atoms/cm³。

5.根据权利要求1所述的提高底部结晶质量的LED外延生长方法，其特征在于，

所述生长发光层，具体为：

保持反应腔压力300-400mbar，保持温度700-750℃，首先，同时通入50000-60000sccm的NH₃、100-150sccm的TEGa，TMIn的流量从X/10增加至X，In掺杂浓度从1E19atoms/cm³升高至3E19atoms/cm³，生长30-50s的In_yGa_(1-y)N层；

然后，稳定In的流量为X，生长100-150s的In_yGa_(1-y)N层，In掺杂浓度为1E20atoms/cm³-3E20atoms/cm³；其中，X＝1500-1700sccm，y＝0.015-0.25；

升高温度至800℃-850℃，保持反应腔压力300-400mbar，同时通入50000-60000sccm的NH₃、400-500sccm的TEGa，生长厚度10nm的GaN层；

重复In_yGa_(1-y)N的生长，然后重复GaN的生长，交替生长In_yGa_(1-y)N/GaN发光层，交替生长周期数为10-15个。

6.根据权利要求1所述的提高底部结晶质量的LED外延生长方法，其特征在于，

所述生长p型AlGaN层，具体为：

升高温度到900℃-1000℃，保持反应腔压力200mbar-400mbar，持续生长20nm-50nm的P型AlGaN层，Al掺杂浓度1E20atoms/cm³-3E20atoms/cm³，Mg掺杂浓度5E18atoms/cm³-1E19atoms/cm³。