[发明专利]适用于紫外LED的外延生长方法

说明书

本申请公开了一种适用于紫外LED的外延生产方法，依次包括：处理衬底、生长低温GaN缓冲层、生长不掺杂GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长多量子阱发光层、生长AlGaN电子阻挡层、生长掺杂Mg的P型GaN层，降温冷却，其中生长多量子阱发光层依次包括所述生长InGaN阱层、生长SiNsubgt;x/subgt;层、生长Insubgt;y/subgt;Nsubgt;1‑y/subgt;层、生长In线性渐变InAlGaN层以及生长GaN垒层的步骤。本发明方法解决现有LED外延生长中存在的LED发光效率较低的问题，以满足紫外LED的应用需要，同时降低工作电压，增强抗静电能力。

技术领域

本发明属于LED技术领域，具体涉及一种适用于紫外LED的外延生长方法。

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。LED作为一种高效、环保、绿色新型固态照明光源，已经被广泛应用于交通信号灯、汽车灯、室内外照明、显示屏。

紫外LED技术在近年来开始了飞速发展，并且在人们生活和生产等方面应用越来越广泛，也更加受到关注，成为争相研究的对象。

紫外线光谱范围大致为100nm—400nm，对于不同波长范围的紫外光有着不同的应用领域。最早紫外LED波长单色性较差，应用范围也比较窄，最常见的是用于辨伪。但随着其生产成本、可靠性以及性能等各方面的改善，紫外LED如今在越来越多的领域得到应用。在照明领域，通过对紫外LED激发RGB荧光粉的利用，显示指数得到了很大提高，成为下一代白光照明的发展方向。另外，除了照明，紫外LED也已经涉及到其他各领域。包括辨伪(375-395nm)、除菌(390-410nm)、医学治疗(300-320nm)、生物医药(270-300nm)、高分子印刷术(300-365nm)、条码验证(230-280nm)、体液检测鉴别和分析(250-405nm)、积水杀菌(230-400nm)以及光学传感器等仪器(230-400nm)。

当前影响紫LED发展的最重要因素就是其发光效率。和蓝光LED相比，紫外LED发光效率很低，如果能够提升其发光效率，紫外LED将会迎来更大的发展空间。

因此，提供一种适用于紫外LED的外延生长方法，解决现有LED外延生长中存在的LED发光效率较低的问题，以满足紫外LED的应用需要，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发光层生长方法来解决现有LED外延生长中存在的LED发光效率较低的问题，同时降低工作电压，增强抗静电能力。

本发明的适用于紫外LED的外延生长方法，依次包括：处理衬底、生长低温GaN缓冲层、生长不掺杂GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长多量子阱发光层、生长AlGaN电子阻挡层、生长掺杂Mg的P型GaN层，降温冷却；所述生长多量子阱发光层依次包括：生长InGaN阱层、生长SiN_x层、生长In_yN_1-y层、生长In线性渐变InAlGaN层、生长GaN垒层，具体为：

A、控制反应腔压力280-350mbar，控制反应腔温度800-850℃，通入流量为50000-70000sccm的NH₃、20-40sccm的TMGa、10000-15000sccm的TMIn，生长厚度为3nm的InGaN阱层；

B、保持反应腔的温度和压力不变，停止TMGa、TMIn的通入，在保持氨气流量不变的同时，向反应腔中通入流量为0.1-0.3μmol/min的SiH₄，生长厚度为5-10nm的SiN_x层，其中x的范围为0.08-0.15；