[发明专利]一种发光二极管的外延生产方法

摘要

一种发光二极管的外延生产方法，涉及半导体技术领域，在衬底上依次生长低温氮化铝镓铟成核层、非故意掺杂氮化镓层、掺杂氮化镓层、掺杂的氮化镓与非掺杂氮化镓交替的周期性结构层、氮化镓铟/氮化镓多量子阱发光层和掺杂的氮化镓层。利用本发明在掺杂GaN与多量子阱发光区之间之间插入一掺杂氮化镓与非掺杂氮化镓交替生长的周期性结构，可以增大氮化镓基LED器件的内部电容，改善GaN基LED的电流扩展能力，从而提高其抗静电性能，且降低GaN基LED的工作电压，提高发光效率。

主权项

一种发光二极管的外延生产方法，包括在衬底上采用金属有机化合物物理气相外延法生长低温氮化镓成核层；然后在低温氮化镓成核层上生长非故意掺杂氮化镓层；再在非故意掺杂氮化镓层上生长N型掺杂的氮化镓层；生长氮化铝镓铟多量子阱发光层；生长P型掺杂的氮化镓层；其特征在于在生长氮化铝镓铟多量子阱发光层之前，在N型掺杂的氮化镓层上由生长N型掺杂的氮化镓与非掺杂氮化镓交替的至少两个周期层组成的结构层。2、根据权利要求1所述发光二极管的外延生产方法，其特征在于所述衬底为蓝宝石、碳化硅、硅、砷化镓、氧化锌或铝酸锂。3、根据权利要求1或2所述发光二极管的外延生产方法，其特征在于所述衬底为平面衬底，或者表面上制作出规则或者不规则形状的的图形衬底，所述图形衬底的底部尺寸为0.1～10um，图形间距为0.1～5um，图形高度为0.1～5um。4、根据权利要求1所述发光二极管的外延生产方法，其特征在于在衬底上生长所述低温氮化镓成核层的生长温度为500～600℃，生长压力为10000～90000Pa，生长厚度为0.01～0.1μm。5、根据权利要求1所述发光二极管的外延生产方法，其特征在于所述生长非故意掺杂氮化镓层的生长温度为900～1200℃，生长压力为10000～60000Pa,生长厚度为1～5μm。6、根据权利要求1所述发光二极管的外延生产方法，其特征在于所述生长N型掺杂的氮化镓层的生长温度为1000～1100℃，生长压力为10000～60000Pa，生长厚度为1～5μm，其N型掺杂元素为Si或其它能在GaN中作为N型杂质的元素。7、根据权利要求1所述发光二极管的外延生产方法，其特征在于所述生长N型GaN与非掺杂GaN交替的周期层的生长温度为900～1100℃，生长压力为10000～60000Pa，其中n型掺杂氮化镓与非掺杂GaN的厚度分别是10～500nm和10～500nm，周期性结构的周期数是1～50，其N型掺杂元素为Si或其它能在GaN中作为N型杂质的元素，掺杂浓度为1×1017cm‑3‑5×1019cm‑3。8、根据权利要求1所述发光二极管的外延生产方法，其特征在于所述生长氮化铝镓铟多量子阱发光层的生长温度为650～900℃，生长压力为20000～60000Pa，多量子阱AlxInyGa1‑x‑yN的势垒厚度为0.005～0.05um，Ga1‑xInxN量子阱厚度为0.001～0.01um，其中多量子阱的对数为1～30对。9、根据权利要求1所述发光二极管的外延生产方法，其特征在于所述生长P型掺杂的氮化镓层的生长温度为800～1100℃，压力为10000～60000Pa，生长厚度为0.1～1μm。