[发明专利]一种氮化镓基LED外延片的生长方法

摘要

本发明提供了一种氮化镓基LED外延片的生长方法，先1100-1200℃的氢气气氛下，高温处理蓝宝石衬底7-8分钟；降温生长低温GaN缓冲层；升高退火，形成成核层并生长粗化层；接着采用周期性调制高低温生长非掺杂GaN层，然后周期性生长MQW有源层，之后在MQW有源层上依次生长P型铝镓氮层，P型氮化镓层，最后得到完整的LED外延片。本发明的有益效果主要体现在：通过在非掺杂层采用调制高低温方式生长，使GaN层生长模式在3D与2D模式间多次切换，不断优化成核岛的密度和大小，使位错多次转向，迫使位错转向，调整氮化镓材料与衬底失配带来的应力分布，提高晶体质量，能很好的改善氮化物发光二极管的漏电和抗静电等电性能。

主权项

一种氮化镓基LED外延片的生长方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、在1100‑1200℃的氢气气氛下，高温处理蓝宝石衬底7‑8分钟；步骤二、降温至520‑560℃，在蓝宝石衬底上生长低温GaN缓冲层；步骤三、升高温度至1000‑1030℃，退火，使衬底表面形成成核层的结晶，并生长10—30min分钟的粗化层；步骤四、升高温度至1030‑1100℃生长非掺杂GaN层；其中非掺杂GaN层的生长方法采用周期性的调制高低温生长方式，且以在高压低温生长一层GaN层，然后在生长的GaN层上再低压高温生长一层GaN层为一个周期；以此类推，完成后续周期GaN层生长，其中GaN层的低高温周期内两层的温差范围在10℃—40℃，紧邻两周期之间的温差在0℃—20℃，周期数在1—10之间，所述高压为500mbar以上，低压为200mbar以下；步骤五、降温至1030‑1080℃，生长N型掺Si的GaN层；步骤六、降温至800‑850℃生长应力控制层；步骤七、周期性生长MQW有源层，在750℃生长厚度为2‑3生长厚度为2‑3nm的InGaN阱层，接着在800℃‑840℃生长厚度为9‑14nm的GaN垒层，采用相同的生长条件周期性的生长量子阱周期，所述周期数为5‑18个，生长InGaN阱层与GaN垒层的温度差在50℃‑80℃之间；步骤八、然后在MQW有源层上依次生长P型氮化镓层，最后得到完整的LED外延片。