[发明专利]一种倒三角势垒的GaN基LED外延结构及其生长方法

权利要求书

1.一种倒三角势垒的GaN基LED外延结构的发光层，其特征在于，该发光层由势垒层和量子阱层交替构成，其中，势垒层为GaN-In_xGa_1-xN-GaN势垒层，简称为GIG势垒层，按生长顺序该势垒层依次由GaN势垒、In_xGa_1-x N势垒和GaN势垒构成，In_xGa_1-xN势垒中的x沿生长方向从0到0.1再到0渐变。

2.如权利要求1所述的发光层，其特征在于，量子阱层采用In_yGa_1-yN量子阱层，y为0.1~0.3，每一层量子阱层的厚度为2nm。

3.如权利要求1所述的发光层，其特征在于，每一层势垒层的厚度为9nm~15nm。

4.一种倒三角势垒的GaN基LED外延结构，该外延结构从下向上的顺序依次包括:衬底、低温成核层GaN、非掺杂u-GaN层、掺杂Si的n-GaN层、含GIG势垒的发光层、AlGaN电子阻挡层和p-GaN层，其特征在于，含GIG势垒的发光层为如权利要求1-3所述的发光层。

5. 一种倒三角势垒的GaN基LED外延结构的发光层的生长方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，生长GIG势垒层

S101，在温度800℃ ~950℃ ，保持反应腔压力100 Torr~500 Torr，采用MO源TEGa，TMIn和SiH₄， 生长厚度为3 nm~5 nm的GaN势垒，并对GaN势垒进行Si掺杂，Si掺杂浓度为8× 10¹⁶ atoms/cm³~6× 10¹⁷ atoms/cm³；

S102，在反应腔压力为100 Torr~500 Torr，温度为700℃~800℃，使用TEGa，TMIn和SiH₄作为MO源，持续生长3nm~5 nm的In_xGa_1-xN势垒，x沿生长方向从0到0.1再到0渐变，生长时间为20 s~40 s；

S103，升高温度至800℃ ~950℃ ，保持反应腔压力100 Torr~500 Torr， 采用MO源TEGa，TMIn和SiH₄， 生长厚度为3 nm~5 nm的GaN势垒，并对GaN势垒进行Si掺杂，Si掺杂浓度为8× 10¹⁶ atoms/cm³~6× 10¹⁷ atoms/cm³；

S2，生长量子阱层

在反应腔压力为100 Torr~500 Torr，温度为700 ℃~800 ℃，使用TEGa，TMIn和SiH₄作为MO源，生长掺杂In的In_yGa_1-yN量子阱层，y为0.1~0.3；

S3，步骤S1和步骤S2交替进行，交替生长GIG/In_yGa_1-yN发光层。