[发明专利]一种具有p层特殊掺杂结构的外延生长方法

摘要

本发明提出一种具有p层特殊掺杂结构的外延生长方法。该方法在生长LED的p型层时，采用GaN/AlGaN超晶格结构的双元素掺杂，即在镁元素掺杂的同时掺入少量的硅烷。硅烷的掺杂属于施主，但少量的掺杂可以明显改善由于掺镁所引起的晶格缺陷，减少自补偿效应，改善晶体质量，使得非复合的缺陷中心减小，较少散射中心，提升载流子迁移率和受主的电离效率；另外，由于AlGaN生长温度较高，这种掺杂更利于镁的掺杂浓度提升，改善p层的掺杂效果，使得LED总体的发光效率极大提升。由于晶体质量的改善和阱垒层电导率的提升，使得电流扩展能力增强也提升了LED器件的可靠性。

主权项

一种具有p层特殊掺杂结构的外延生长方法，包括以下步骤：(1)在蓝宝石衬底上生长低温GaN层；(2)生长高温GaN层；(3)生长高温GaN掺杂硅烷n型层；(4)生长掺硅烷的n型AlGaN层；(5)生长多个周期的GaN/InGaN量子阱层；(6)生长掺杂镁的p型AlGaN层；(7)生长多个GaN/AlGaN周期结构的超晶格层；(8)掺镁的GaN层，作为接触层；(9)最后在氮气氛围下退火；其中，步骤(7)的多个GaN/AlGaN周期结构的超晶格层中，GaN层双掺杂镁和硅烷，AlGaN层除了掺杂镁和硅元素外，还采用氨气delta掺杂；具体步骤(7)中的每个周期进行生长AlGaN层,是控制CP2Mg和SiH4的流量不变，NH3脉冲式通入。