[发明专利]一种提升发光效率的LED多量子阱层生长方法

说明书

本申请公开了一种提升发光效率的LED多量子阱层生长方法，依次包括：处理衬底、生长低温GaN缓冲层、生长非掺杂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生长Sisubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;层、生长Sisubgt;x/subgt;Alsubgt;(1‑x)/subgt;N层、生长InGaN阱层、生长Mg渐变掺杂InAlN层、生长高温Si掺杂AlGaInN层、生长低温不掺杂AlGaInN层和生长GaN垒层的步骤。本发明方法解决现有LED外延生长方法中存在的量子阱晶体质量不高问题，从而提高LED的发光效率，降低工作电压，减少波长漂移。

技术领域

本发明属于LED技术领域，具体涉及一种提升发光效率的LED多量子阱层生长方法。

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量子阱中晶体质量不高，发光区辐射效率低下，导致LED发光效率不高，影响LED的节能效果。

因此，提供一种提升发光效率的LED多量子阱层生长方法，解决现有LED多量子阱层中存在的晶体质量不高问题，从而提高LED的发光效率，是本技术领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明通过采用新的多量子阱层生长方法来解决现有LED外延生长方法中存在的晶体质量不高问题，从而提高LED的发光效率，降低工作电压，增强抗静电能力，减少波长漂移。

本发明的提升发光效率的LED多量子阱层生长方法，依次包括：处理衬底、生长低温GaN缓冲层、生长非掺杂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；所述生长多量子阱层依次包括：生长Si₃N₄层、生长Si_xAl_(1-x)N层、生长InGaN阱层、生长Mg渐变掺杂InAlN层、生长高温Si掺杂AlGaInN层、生长低温不掺杂AlGaInN层和生长GaN垒层，具体为：

A、将反应腔压力控制在200-280mbar，反应腔温度控制在700-750℃，通入流量为30000-40000sccm的NH₃、100-130L/min的H₂、10-20sccm的SiH₄生长5-10nm的Si₃N₄层；

B、反应腔压力维持不变，升高温度至900-980℃，通入100-130L/min的H₂、100-120L/min的NH₃、100-200sccm的TMAl源、20-30sccm的SiH₄，持续生长8-15nm的Si_xAl_(1-x)N层，x＝0-0.15；

C、维持反应腔压力和温度不变，通入流量为50000-70000sccm的NH₃、20-40sccm的TMGa、10000-15000sccm的TMIn及100-130L/min的N₂，生长厚度为3nm的InGaN阱层；