[发明专利]一种LED外延多量子阱层生长方法

权利要求书

1.一种LED外延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、生长不掺杂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层和降温冷却；其中生长多量子阱层依次包括：掺Mg预处理、生长InGaN阱层、生长In渐变In_xMg_1-x-yN_y层、生长Si渐变Si_mIn_nN_1-m-n层、生长MgAlN层、生长GaN渐变层、生长GaN垒层，具体步骤为：

A、将反应腔压力控制在200-280mbar，反应腔温度控制在800-850℃，通入NH₃以及Cp₂Mg，进行25-35秒掺Mg预处理，且控制Mg的掺杂浓度由2E20atom/cm³渐变减少至2E18atom/cm³；

B、反应腔压力保持不变，升高反应腔温度至900-950℃，通入NH₃、TMGa以及TMIn，生长厚度为3-5nm的InGaN阱层；

C、保持反应腔压力不变，升高反应腔温度至1000℃-1050℃，通入NH₃、Cp₂Mg、TMIn以及N₂，生长厚度为8-12nm的In渐变In_xMg_1-x-yN_y层，其中x的范围为0.05-0.20，y的范围为0.02-0.15，生长过程中控制In原子摩尔含量从8％渐变升高至20％；

D、保持反应腔压力不变，降低反应腔温度至800℃-840℃，通入NH₃、SiH₄、TMIn以及N₂，生长厚度为4-8nm的Si渐变Si_mIn_nN_1-m-n层，其中n的范围为0.15-0.25，m的范围为0.08-0.25，生长过程中控制Si原子摩尔含量从15％渐变降低至10％；

E、保持反应腔压力不变，降低反应腔温度至700℃-750℃，通入NH₃、Cp₂Mg、TMAl以及N₂，生长厚度为10-15nm的MgAlN层；

F、升高反应腔温度至850℃，反应腔压力升高至300mbar，通入NH₃、TMGa、N₂以及SiH₄，生长5-8nm的GaN渐变层，生长过程中控制Si的掺杂浓度由1E22atom/cm³渐变减少至1E21atom/cm³，温度由850℃渐变降低至780℃，反应腔压力由300mbar渐变增加至450mbar；

G、控制温度为800℃，保持反应腔压力300-400mbar，通入流量为50000-70000sccm的NH₃、20-100sccm的TMGa及100-130L/min的N₂，生长10nm的GaN垒层；

重复上述步骤A-G，周期性依次进行掺Mg预处理、生长InGaN阱层、生长In渐变In_xMg_1-x-yN_y层、生长Si渐变Si_mIn_nN_1-m-n层、生长MgAlN、生长GaN渐变层以及GaN垒层的步骤，周期数为3-10个。

2.根据权利要求1所述的LED外延多量子阱层生长方法，其特征在于，在1000-1100℃的温度下，通入100-130L/min的H₂，保持反应腔压力100-300mbar，处理蓝宝石衬底5-10min。