[发明专利]一种GaN基发光二极管外延片及其制备方法

权利要求书

1.一种GaN基发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

提供衬底，所述衬底为图形化蓝宝石衬底，所述图形化蓝宝石衬底的底宽等于或大于2.9微米；

在所述衬底上沉积缓冲层；

在所述缓冲层上沉积GaN成核层，所述GaN成核层包括高温低压GaN层和低温高压GaN层，所述高温低压GaN层位于所述缓冲层与所述低温高压GaN层之间；

顺次在所述GaN成核层上沉积GaN高温填平层、未掺杂GaN层、N型层、多量子阱层和P型层，

所述在所述缓冲层上沉积GaN成核层，包括：

驱动沉积有所述缓冲层的衬底转动，并在转动的所述缓冲层上沉积所述高温低压GaN层和所述低温高压GaN层，所述高温低压GaN层的生长温度为1030～1060℃、生长压力为100～300torr，所述低温高压GaN层的生长温度为1000～1030℃、生长压力为400～600torr，所述高温低压GaN层的厚度小于所述低温高压GaN层的厚度，所述GaN成核层的厚度为1～2微米，

生长所述高温低压GaN层通入的TMGa或者TEGa的流量、小于生长所述低温高压GaN层通入的TMGa或者TEGa的流量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

在沉积所述高温低压GaN层时，所述衬底的转速为1000～1200转/分钟，

在沉积所述低温高压GaN层时，所述衬底的转速为400～600转/分钟。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缓冲层包括AlN层和BGaN层，所述AlN层位于所述衬底与所述BGaN层之间，所述在所述衬底上沉积缓冲层，包括：

在所述衬底上沉积所述AlN层，所述AlN层的厚度为5～20nm，所述AlN层的生长压力为100～200torr，所述AlN层的生长温度为500～600℃；

在所述AlN层上沉积所述BGaN层，所述BGaN层的厚度为10～30nm，所述BGaN层的生长压力为100～200torr，所述BGaN层的生长温度为500～600℃。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述AlN层上沉积所述BGaN层，包括：

将沉积有所述AlN层的衬底放置到金属有机化合物化学气相沉淀设备的生长室内；

向所述生长室持续通入第一反应气体、以及向所述生长室间隔通入第二反应气体，以在所述AlN层上沉积所述BGaN层，所述第一反应气体包括TEB和NH₃，所述第二反应气体包括TMGa或者TEGa。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述GaN高温填平层的厚度为1～2微米，所述GaN高温填平层的生长压力为100～300torr，所述GaN高温填平层的生长温度为1100～1150℃。

6.一种GaN基发光二极管外延片，其特征在于，所述外延片包括：图形化蓝宝石衬底、顺次在所述图形化蓝宝石衬底上沉积的缓冲层、GaN成核层、GaN高温填平层、未掺杂GaN层、N型层、多量子阱层和P型层，所述图形化蓝宝石衬底的底宽等于或大于2.9微米，所述GaN成核层包括高温低压GaN层和低温高压GaN层，所述高温低压GaN层位于所述缓冲层与所述低温高压GaN层之间，

所述GaN成核层按照如下方式制备得到：

驱动沉积有所述缓冲层的衬底转动，并在转动的所述缓冲层上沉积所述高温低压GaN层和所述低温高压GaN层，所述高温低压GaN层的生长温度为1030～1060℃、生长压力为100～300torr，所述低温高压GaN层的生长温度为1000～1030℃、生长压力为400～600torr，所述高温低压GaN层的厚度小于所述低温高压GaN层的厚度，所述GaN成核层的厚度为1～2微米，生长所述高温低压GaN层通入的TMGa或者TEGa的流量、小于生长所述低温高压GaN层通入的TMGa或者TEGa的流量。

7.根据权利要求6所述的外延片，其特征在于，所述高温低压GaN层的厚度小于所述低温高压GaN层的厚度，所述GaN成核层的厚度为1～2微米。