[发明专利]GaN基发光二极管外延片的制备方法

说明书

本发明公开了一种GaN基发光二极管外延片的制备方法，属于GaN基发光二极管领域。所述方法包括：提供衬底；在所述衬底上顺次沉积缓冲层、未掺杂GaN层、N型GaN层、缺陷阻挡层、多量子阱层、电子阻挡层、P型GaN层、以及P型接触层，所述P型GaN层包括第一GaN子层和第二GaN子层，所述第一GaN子层位于所述电子阻挡层与所述第二GaN子层之间，在沉积所述第一GaN子层时，采用N₂和H₂的混合气体作为载气，在沉积所述第二GaN子层时，采用N₂作为载气。

技术领域

本发明涉及GaN基发光二极管领域，特别涉及一种GaN基发光二极管外延片的制备方法。

背景技术

GaN(氮化镓)基LED(Light Emitting Diode，发光二极管)，又称GaN基LED芯片，一般包括外延片和在外延片上制备的电极。外延片通常包括：衬底、以及在衬底上生长的GaN基外延层。GaN基外延层包括顺次层叠的缓冲层、未掺杂GaN层、N型GaN层、MQW(MultipleQuantum Well，多量子阱)层、电子阻挡层、P型GaN层和接触层。当有电流注入GaN基LED时，N型GaN层等N型区的电子和P型GaN层等P型区的空穴进入MQW有源区并且复合，发出可见光。

其中，传统的P型GaN层一般是采用MOCVD(Metal-organic Chemical VaporDeposition，金属有机化合物化学气相沉淀)方法生长，在MOCVD方法中，采用N₂和H₂混合气体作为载气，NH₃作为氮源，三甲基镓或三乙基镓作为镓源。这样生长的P型GaN层空穴浓度较低。

发明内容

本发明实施例提供了一种GaN基发光二极管外延片的制备方法，能够有效提高P型GaN层的空穴浓度。所述技术方案如下：

本发明提供了一种GaN基发光二极管外延片的制备方法，所述方法包括：

提供衬底；

在所述衬底上顺次沉积缓冲层、未掺杂GaN层、N型GaN层、缺陷阻挡层、多量子阱层、电子阻挡层、P型GaN层、以及P型接触层，所述P型GaN层包括第一GaN子层和第二GaN子层，所述第一GaN子层位于所述电子阻挡层与所述第二GaN子层之间，在沉积所述第一GaN子层时，采用N₂和H₂的混合气体作为载气，在沉积所述第二GaN子层时，采用N₂作为载气。

可选地，所述混合气体中，N₂和H₂的流量比为1：10～1：2。

可选地，所述混合气体中，N₂的流量大于或等于20L/min，H₂的流量小于或等于100L/min。

可选地，在沉积所述第二GaN子层时，N₂的流量为20～100L/min。

可选地，所述第一GaN子层的生长温度为900～1000℃，所述第二GaN子层的生长温度为930～1050℃。

可选地，所述第一GaN子层和所述第二GaN子层的生长压力均为100～300Torr。

可选地，所述第一GaN子层的厚度为10～50nm，所述第二GaN子层的厚度为50～100nm。

可选地，所述第一GaN子层和所述第二GaN子层中均掺杂Mg，所述第一GaN子层中Mg掺杂浓度为10¹⁸～10¹⁹cm^-3，所述第二GaN子层中Mg掺杂浓度高于所述第一GaN子层中Mg掺杂浓度。

可选地，所述电子阻挡层为Al_xGa_1-xN层，0.1x0.5。