[发明专利]生长在Ag衬底的LED外延片及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种生长在Ag衬底的LED外延片，包括Ag衬底、AlN缓冲层、U‑GaN薄膜层、N‑GaN薄膜层、InGaN/GaN多量子阱层和P‑GaN薄膜，所述AlN缓冲层、U‑GaN薄膜层、N‑GaN薄膜层、InGaN/GaN多量子阱层和P‑GaN薄膜依次生长在Ag衬底上。发明在金属Ag新型衬底上采用低温生长工艺外延生长GaN薄膜，获得了高质量LED外延片；采用的金属Ag衬底，生长工艺简单、价格便宜，可大幅度降低器件的制造成本；通过选择合适的晶体取向，Ag(111)衬底上获得的高质量GaN外延薄膜，可大幅度提高氮化物器件如光电探测器的效率。

主权项

生长在Ag衬底的LED外延片，其特征在于，包括Ag衬底、AlN缓冲层、U‑GaN薄膜层、N‑GaN薄膜层、InGaN/GaN多量子阱层和P‑GaN薄膜，所述AlN缓冲层、U‑GaN薄膜层、N‑GaN薄膜层、InGaN/GaN多量子阱层和P‑GaN薄膜依次生长在Ag衬底上；所述AlN缓冲层的外延生长工艺为：衬底温度400‑600℃，反应室压力为8‑10×10‑3Torr，Ⅴ/Ⅲ比为50‑60，生长速度为0.4‑0.6ML/s；所述U‑GaN薄膜层的外延生长工艺为：采用PLD技术，衬底温度600‑800℃，反应室压力3‑4×10‑3Torr，Ⅴ/Ⅲ值50‑60，生长速度0.6‑0.8ML/s；所述N‑GaN薄膜层的外延生长工艺为：采用PLD技术，衬底温度400‑500℃，反应室压力3‑4×10‑3Torr，Ⅴ/Ⅲ值30‑40，生长速度0.7‑0.8ML/s；所述InGaN/GaN多量子阱层的外延生长工艺为：采用MBE技术，反应室压力1‑5×10‑5Torr，Ⅴ/Ⅲ值30‑35、生长速度0.5‑0.6ML/s；所述P‑GaN薄膜的外延生长工艺为：衬底温度450‑500℃，反应室压力3.5‑4×10‑3Torr、Ⅴ/Ⅲ值35‑40、生长速度0.6‑0.8ML/s。