[发明专利]氮化镓基发光二极管外延片的制造方法

说明书

本公开提供了一种氮化镓基发光二极管外延片的制造方法，属于半导体技术领域。所述制造方法包括提供一衬底；在所述衬底上依次生长缓冲层、未掺杂的GaN层、N型层、有源层和P型GaN层；其中，循环以下步骤直至生长出厚度为50～100nm的所述P型GaN层：向反应腔内持续通入氨气，在第一时间段内向反应腔内通入Ga源，在第二时间段内停止向反应腔内通入Mo源，在第三时间段内向反应腔内通入Mg源，在第四时间段内停止向反应腔内通入Mo源；所述第一时间段、所述第二时间段、所述第三时间段和所述第四时间段为连续的四个时间段，所述第一时间段、所述第二时间段、所述第三时间段和所述第四时间段构成一循环周期。该制造方法可以提高P型GaN层中Mg的有效掺杂浓度。

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，特别涉及一种氮化镓基发光二极管外延片的制造方法。

背景技术

GaN(氮化镓)基LED(Light Emitting Diode，发光二极管)，又称GaN基LED芯片，一般包括外延片和在外延片上制备的电极。

外延片通常包括：衬底、以及在衬底上生长的GaN基外延层。GaN基外延层包括顺次层叠的缓冲层、未掺杂GaN层、N型GaN层、MQW(Multiple Quantum Well，多量子阱)层、电子阻挡层、P型GaN层和接触层。当有电流注入GaN基LED时，N型GaN层等N型区的电子和P型GaN层等P型区的空穴进入MQW有源区并且复合，发出可见光。

其中，传统的P型GaN层一般是采用MOCVD(Metal-organic Chemical VaporDeposition，金属有机化合物化学气相沉淀)方法生长，MOCVD方法生长GaN时，向反应腔内持续镓源与氨气进行反应，这样会使得GaN中含有H，当Mg作为受主杂质掺杂时就和H形成了电中性的Mg－H络合物，使Mg不能有效地替代Ga位置，没有电活性，从而会导致生长的P型GaN层中Mg的有效掺杂浓度较低。

发明内容

本公开实施例提供了一种氮化镓基发光二极管外延片的制造方法，可以提高P型GaN层中Mg的有效掺杂浓度。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种氮化镓基发光二极管外延片的制造方法，所述制造方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上依次生长缓冲层、未掺杂的GaN层、N型层、有源层和P型GaN层；

其中，循环以下步骤直至生长出厚度为50～100nm的所述P型GaN层：

向反应腔内持续通入氨气，在第一时间段内向反应腔内通入Ga源，在第二时间段内停止向反应腔内通入Mo源，在第三时间段内向反应腔内通入Mg源，在第四时间段内停止向反应腔内通入Mo源；

所述第一时间段、所述第二时间段、所述第三时间段和所述第四时间段为连续的四个时间段，所述第一时间段、所述第二时间段、所述第三时间段和所述第四时间段构成一循环周期。

可选地，所述第一时间段、所述第二时间段、所述第三时间段和所述第四时间段的时长相等。

可选地，所述第一时间段、所述第二时间段、所述第三时间段和所述第四时间段的时长均为10～30s。

可选地，所述P型GaN层的总生长时长为T，3min≤T≤5min。

可选地，所述在第一时间段内向反应腔内通入Ga源，包括：

向反应腔内通入流量为500～800sccm的Ga源。

可选地，所述在第三时间段内向反应腔内通入Mg源，包括：

向反应腔内通入流量为100～300sccm的Mg源。

可选地，所述向反应腔内持续通入氨气，包括：