[发明专利]一种LED外延量子阱生长方法

说明书

本发明公开了一种LED外延量子阱生长方法，包括步骤：处理蓝宝石衬底；在所述蓝宝石衬底上生长低温GaN缓冲层，并对所述低温GaN缓冲层进行处理使得在所述低温GaN缓冲层上形成不规则小岛；在所述低温GaN缓冲层上生长非掺杂GaN层；在所述非掺杂GaN层上生长掺杂Si的N型GaN层；在所述掺杂Si的N型GaN层上生长多量子阱层，在所述多量子阱层上生长AlGaN电子阻挡层；在所述AlGaN电子阻挡层上生长掺杂Mg的P型GaN层；以及降温冷却。本发明的生长方法，可以有效地提升LED的发光效率，还可以减少外延片翘曲，有利于提高GaN外延片的合格率，并且使外延层表面变得平整，外观更好。

技术领域

本发明涉及LED技术领域，更具体地，涉及一种LED外延量子阱生长方法。

背景技术

发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)是一种将电能转化为光能的半导体电子器件。当电流流过时，电子与空穴在其量子阱内复合而发出单色光。LED作为一种高效、环保、绿色新型固态照明光源，具有低电压、低功耗、体积小、重量轻、寿命长、高可靠性、色彩丰富等优点。目前国内生产LED的规模正在逐步扩大，但是LED仍然存在发光效率低下的问题，影响LED的节能效果。

目前传统的LED外延InGaN/GaN多量子阱层生长方法中，InGaN/GaN多量子阱层品质不高，量子阱发光区辐射效率低下，严重阻碍了LED发光效率的提高，影响LED的节能效果。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种LED外延量子阱生长方法，解决现有LED外延生长方法中存在的量子阱发光辐射复合效率低下的问题，从而提高LED的发光效率，并减少外延片翘曲，提高产品良率。

本发明提供了一种LED外延量子阱生长方法，包括步骤：

处理蓝宝石衬底；

在所述蓝宝石衬底上生长低温GaN缓冲层，并对所述低温GaN缓冲层进行处理使得在所述低温GaN缓冲层上形成不规则小岛；

在所述低温GaN缓冲层上生长非掺杂GaN层；

在所述非掺杂GaN层上生长掺杂Si的N型GaN层；

在所述掺杂Si的N型GaN层上生长多量子阱层，所述多量子阱层包括高温In_x2Ga_(1-x2)N阱层、高温GaN垒层、低温In_x3Ga_(1-x3)N阱层、和低温GaN垒层，生长步骤包括：

控制反应腔压力在200-280mbar之间，反应腔温度在500-580℃之间，通入20000-30000sccm的NH₃、200-300sccm的TEGa、60-90sccm的SiH₄以及1300-1400sccm TMIn，生长厚度为D₁的掺杂Si的In_x1Ga_(1-x1)N过渡层，D₁＝60-80nm，其中Si掺杂浓度以每秒减少1E+17atoms/cm³的速度从4E+19atoms/cm³线性渐变减少为2E+19atoms/cm³；