[发明专利]氮化镓发光二极管外延片及其生长工艺

权利要求书

1.一种氮化镓发光二极管外延片的生长工艺，其特征在于，包括：

提供衬底；

在所述衬底上依次沉积缓冲层、N型层、多量子阱层、电子阻挡层及P型层；

其中，所述P型层包括沿外延方向依次层叠的第一复合层及第二复合层，所述第一复合层包括沿外延方向依次层叠的第一P型GaN层及第一阶梯保护层，所述第二复合层包括沿外延方向依次层叠的第二P型GaN层及第二阶梯保护层；

所述第一阶梯保护层包括沿外延方向依次层叠的第一AlN子层、Ga₂O₃子层及BN子层；

所述第二阶梯保护层包括沿外延方向依次层叠的第二AlN子层、SiO₂子层及Si₃N₄子层。

2.根据权利要求1所述的氮化镓发光二极管外延片的生长工艺，其特征在于，所述第一AlN子层、所述Ga₂O₃子层及所述BN子层之间的厚度比为1：（1~10）：（1~15）；

所述第二AlN子层、所述SiO₂子层及所述Si₃N₄子层之间的厚度比为1：（1~10）：（1~15）。

3.根据权利要求1所述的氮化镓发光二极管外延片的生长工艺，其特征在于，所述第一复合层的生长步骤包括：

沉积第一P型GaN层；

关闭Mo源，保持第一P型GaN层的生长压力及生长温度，通入N₂、NH₃或N₂/NH₃中的任意一种，反应时间10s~30s；

沉积第一阶梯保护层；

和/或，所述第二复合层的生长步骤包括：

沉积第二P型GaN层；

关闭Mo源，保持第二P型GaN层的生长压力及生长温度，通入N₂、NH₃或N₂/NH₃中的任意一种，反应时间10s~30s；

沉积第二阶梯保护层。

4.根据权利要求3所述的氮化镓发光二极管外延片的生长工艺，其特征在于，所述沉积第一P型GaN层及所述沉积第一阶梯保护层的过程中，生长气氛为N₂，所述沉积第二P型GaN层及所述沉积第二阶梯保护层的过程中，生长气氛为H₂。

5.根据权利要求1所述的氮化镓发光二极管外延片的生长工艺，其特征在于，所述第一P型GaN层的Mg掺杂浓度＞所述第二P型GaN层的Mg掺杂浓度。

6.根据权利要求5所述的氮化镓发光二极管外延片的生长工艺，其特征在于，所述第一P型GaN层的Mg掺杂浓度为2.3×10²⁰cm^-3~4.1×10²⁰cm^-3，所述第二P型GaN层的Mg掺杂浓度为4.8×10¹⁹cm^-3~7.8×10¹⁹cm^-3。

7.根据权利要求1所述的氮化镓发光二极管外延片的生长工艺，其特征在于，所述第一P型GaN层及所述第二P型GaN层的生长温度及生长压力保持一致，且所述第一P型GaN层及所述第二P型GaN层的生长温度为950℃~1100℃，生长压力为150torr~220torr。

8.根据权利要求7所述的氮化镓发光二极管外延片的生长工艺，其特征在于，所述第一P型GaN层的Ga源为TEGa，所述第二P型GaN层的Ga源为TMGa。

9.根据权利要求1所述的氮化镓发光二极管外延片的生长工艺，其特征在于，所述第一P型GaN层的厚度为60nm~120nm，所述第一阶梯保护层的厚度为20nm~40nm，所述第二P型GaN层的厚度为4nm~15nm，所述第二阶梯保护层的厚度为150nm~210nm。

10.一种氮化镓发光二极管外延片，其特征在于，根据权利要求1至9任意一项所述的氮化镓发光二极管外延片的生长工艺制得。