[发明专利]PLD结合MOCVD法在Si衬底上生长AlGaN基的紫外LED结构及制备方法有效
| 申请号： | 201810764155.0 | 申请日： | 2018-07-12 |
| 公开（公告）号： | CN109148658B | 公开（公告）日： | 2020-07-31 |
| 发明（设计）人： | 李国强 | 申请（专利权）人： | 河源市众拓光电科技有限公司 |
| 主分类号： | H01L33/12 | 分类号： | H01L33/12;H01L21/02;H01L33/00 |
| 代理公司： | 广州市越秀区哲力专利商标事务所(普通合伙) 44288 | 代理人： | 秦维;汪卫军 |
| 地址： | 517000 广东省河*** | 国省代码： | 广东;44 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | pld 结合 mocvd si 衬底 生长 algan 紫外 led 结构 制备 方法 | ||
1.PLD结合MOCVD法在Si衬底上生长AlGaN基的紫外LED结构，其特征在于，包括Si（111）衬底、在所述Si（111）衬底上自下而上依次生长的步进AlGaN缓冲层、Si掺杂的n型AlGaN层、Al0.40Ga0.60N/Al0.50Ga0.50N多量子阱层、AlGaN电子阻挡层、Mg掺杂的p型AlGaN层、Mg掺杂的p型GaN层；所述步进AlGaN缓冲层采用脉冲激光沉积法生长在Si（111）衬底上；所述Si掺杂的n型AlGaN层、Al0.40Ga0.60N/Al0.50Ga0.50N多量子阱层、AlGaN电子阻挡层、Mg掺杂的p型AlGaN层、Mg掺杂的p型GaN层分别采用金属有机物气相沉积法生长在对应的步进AlGaN缓冲层、Si掺杂的n型AlGaN层、Al0.40Ga0.60N/Al0.50Ga0.50N多量子阱层、AlGaN电子阻挡层、Mg掺杂的p型AlGaN层上生长；
所述步进AlGaN缓冲层为Al组分渐变的AlGaN缓冲层，步进AlGaN缓冲层在Si（111）衬底上的生长温度为600-700℃，步进AlGaN缓冲层的层数为1-3，Al组分在0-0.8变化，薄膜总厚度为200-800nm。
2.如权利要求1所述的PLD结合MOCVD法在Si衬底上生长AlGaN基的紫外LED结构，其特征在于，所述Si掺杂的n型AlGaN层的生长温度为1000-1100℃，Si的掺杂浓度为5×1020-7×1020 cm-3，薄膜厚度为2500-3500nm。
3.如权利要求1所述的PLD结合MOCVD法在Si衬底上生长AlGaN基的紫外LED结构，其特征在于，所述Al0.40Ga0.60N/Al0.50Ga0.50N多量子阱层包括生长在Si掺杂n型AlGaN层上的Al0.40Ga0.60N量子阱层和生长在Al0.40Ga0.60N量子阱层上的Al0.50Ga0.50N量子垒层；所述Al0.40Ga0.60N量子阱层的生长温度为800-900℃，厚度3-5nm；所述Al0.50Ga0.50N量子垒层的生长温度为900-1000℃，厚度10-15nm。
4.如权利要求1所述的PLD结合MOCVD法在Si衬底上生长AlGaN基的紫外LED结构，其特征在于，所述AlGaN电子阻挡层的生长温度为1000-1100℃，厚度10-30nm。
5.如权利要求1所述的PLD结合MOCVD法在Si衬底上生长AlGaN基的紫外LED结构，其特征在于，所述Mg掺杂的p型AlGaN层的生长温度为1000-1100℃，Mg的掺杂浓度为1×1019-3×1019 cm-3，薄膜厚度为150-250nm。
6.如权利要求1所述的PLD结合MOCVD法在Si衬底上生长AlGaN基的紫外LED结构，其特征在于，所述Mg掺杂的p型GaN层的生长温度为1000-1100℃，掺杂浓度为4×1019-6×1019cm-3，薄膜厚度为20-40nm。
7.PLD结合MOCVD法在Si衬底上生长AlGaN基的紫外LED结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步进AlGaN缓冲层的制备：在Si（111）衬底上采用脉冲激光沉积法生长步进AlGaN缓冲层，生长温度为600-700℃，激光能量200-250 mJ，激光频率为5-30 Hz,气压为1-30 mTorr，层数为1-3，Al组分在0-0.8变化，薄膜总厚度为200-800nm；
Si掺杂的n型AlGaN层的制备：在步进AlGaN缓冲层上采用金属有机物气相沉积法生长n型掺杂的AlGaN层，生长温度为1000-1100℃，Si的掺杂浓度为5×1020-7×1020cm-3，薄膜厚度为2500-3500 nm；
Al0.40Ga0.60N/Al0.50Ga0.50N多量子阱层的制备：在Si掺杂的n型AlGaN层上采用金属有机物气相沉积法生长Al0.40Ga0.60N/Al0.50Ga0.50N多量子阱层，所述Al0.40Ga0.60N量子阱层的生长温度为800-900℃，厚度3-5nm；所述Al0.50Ga0.50N量子垒层的生长温度为900-1000℃，厚度10-15 nm；
AlGaN电子阻挡层的制备：在Al0.50Ga0.50N量子垒层上采用金属有机物气相沉积法生长AlGaN电子阻挡层，生长温度为1000-1100℃，厚度10-30nm；
Mg掺杂的p型AlGaN层的制备：在AlGaN电子阻挡层上采用金属有机物气相沉积法生长Mg掺杂的p型AlGaN层，生长温度为1000-1100℃，Mg的掺杂浓度为1×1019-3×1019cm-3，薄膜厚度为150-250 nm；
Mg掺杂的p型GaN层的制备：在Mg掺杂的p型AlGaN层上采用金属有机物气相沉积法生长Mg掺杂的p型GaN层，生长温度为1000-1100℃，掺杂浓度为4×1019-6×1019 cm-3，薄膜厚度为20-40nm。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于河源市众拓光电科技有限公司，未经河源市众拓光电科技有限公司许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201810764155.0/1.html，转载请声明来源钻瓜专利网。
