[发明专利]一种LED外延结构生长方法

权利要求书

1.一种LED外延结构生长方法，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、生长多量子阱层、生长AlGaN电子阻挡层、生长掺杂Mg的P型GaN层，降温冷却；其中生长多量子阱层依次包括：预处理、生长In_y1Ga_(1-y1)N层、生长In_y2Ga_(1-y2)N层、高温处理、生长GaN层，具体为：

A、将反应腔压力控制在400mbar-450mbar，反应腔温度控制在750-780℃，通入流量为4000sccm-5000sccm的NH₃、2000sccm-2200sccm的TMIn进行15-20s的预处理；

B、保持反应腔压力和温度不变，通入50000-60000sccm的NH₃、100-150sccm的TEGa、以及TMIn，TMIn的流量以每秒增加10-12sccm从150-170sccm线性渐变增加到1500-1700sccm，生长厚度为D1的In_y1Ga_(1-y1)N，其中In掺杂浓度以每秒增加1E+17atoms/cm³从1E+19atoms/cm³线性渐变增加为3E+19atoms/cm³；

C、保持压力、温度、NH₃流量、TEGa流量不变，稳定TMIn的流量为1500-1700sccm，生长厚度为D2的In_y2Ga_(1-y2)N，In掺杂浓度为1E+20-3E+20atoms/cm³，其中D1+D2＝3nm，y1和y2的范围都为0.015-0.25，且y1大于y2；

D、维持反应腔压力不变，将反应腔的温度升高到1000-1050℃，通入流量为100-120L/min的N₂，对上述In_y1Ga_(1-y1)N/In_y2Ga_(1-y2)N层进行18-25s的高温处理；

E、降低温度至800℃，保持反应腔压力300mbar-400mbar，通入流量为50000sccm-70000sccm的NH₃、20sccm-100sccm的TMGa及100L/min-130L/min的N₂，生长10nm的GaN层；

重复上述步骤A-E并周期性依次生长In_y1Ga_(1-y1)N层、In_y2Ga_(1-y2)N层和GaN层，生长周期数为7-13个。

2.根据权利要求1所述的LED外延结构生长方法，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外延结构生长方法，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。