[发明专利]一种氮化镓P型层的外延生长方法

权利要求书

1.一种氮化镓P型层的外延生长方法，其特征在于：在InGaN/GaN多量子阱发光层之间插入生长掺杂p型AlGaN，作为新增的电子阻挡层，在P型AlGaN层与具有In掺杂的低温P型GaN层之间插入至少一层高温生长P型GaN层；具体生长方法为：

(1)生长8个周期的浅量子垒阱结构InxGa_1-XN(0.04x0.4)/GaN；其中，阱的厚度为2-5nm，生长温度为700-900℃，生长压力为100-600Torr，Ⅴ/Ⅲ摩尔比为350-43000；

(2)生长一层掺杂P型Al_xGa_yN或Al_wGa_zN；

(3)生长5个周期的复合量子阱结构InyGa_1-yN(xy1)/GaN，阱中In的组份为10％-50％，阱的厚度为2-5nm，生长温度为720-820℃，生长压力为100-500Torr，Ⅴ/Ⅲ摩尔比为350-4300，垒层厚度为10-15nm，生长温度为820-920℃，生长压力为100-500Torr，Ⅴ/Ⅲ摩尔比为350-4300；

(4)生长厚度为10-100nm的低温p型GaN层；

(5)生长一层掺杂P型Al_xGa_yN或Al_wGa_zN；

(6)生长厚度为5-20nm的高温p型接触层，生长温度为850-1050℃，生长时间为1-10min，生长压力为200-450Torr，Ⅴ/Ⅲ摩尔比为1480-13800；

(7)生长厚度为10-100nm的低温p型GaN层，生长温度为620-820℃，生长时间为5-35min，生长压力为100-500Torr，Ⅴ/Ⅲ摩尔比为300-5000；

(8)生长厚度为10-18nm的变量掺杂层，生长温度为550-650℃。

2.根据权利要求1所述的一种氮化镓P型层的外延生长方法，其特征在于：所述掺杂P型Al_xGa_yN或Al_wGa_zN的生长温度为950℃，生长时间为10-12min，生长压力为150-500Torr，Ⅴ/Ⅲ摩尔比为1480-13800，x取0.08-0.12，y取0.88-0.92，w取0.18-0.22，z取0.78-0.82，x+y＝1，w+z＝1。

3.根据权利要求1所述的一种氮化镓P型层的外延生长方法，其特征在于：所述变量掺杂层分三个阶段生长，第一阶段：压力为550-600Torr,流量为400-450sccm/min；第二阶段：压力为300-400Torr,流量为240-260sccm/min；第三阶段：压力为150-200Torr,流量为350-500sccm/min，Ⅴ/Ⅲ摩尔比为1480-13800。

4.根据权利要求1所述的一种氮化镓P型层的外延生长方法，其特征在于：所述高温P型层由多个周期的超晶格结构组成，每个周期的超晶格结构均包括InGaN层和BGaN层，所述InGaN层的生长温度小于所述BGaN层的生长温度，所述InGaN层的生长压力大于所述BGaN层的生长压力。

5.根据权利要求1所述的一种氮化镓P型层的外延生长方法，其特征在于：所述低温P型层中P型掺杂剂的掺杂浓度低于所述高温P型层中P型掺杂剂的掺杂浓度。

6.根据权利要求1所述的一种氮化镓P型层的外延生长方法，其特征在于：以GaCl、GaCl₃、三甲基铝(TMAl)、三甲基铟(TMIn)和NH₃分别作为Ga、Al、In和N源。

7.根据权利要求1所述的一种氮化镓P型层的外延生长方法，其特征在于：以硅烷(SiH4)和二茂镁(CP2Mg)分别作为Si源和Mg源。