[发明专利]一种具有高质量InGaN/GaN有源层的LED外延结构生长方法

摘要

本发明公开一种具有高质量InGaN/GaN有源层的LED外延结构生长方法，其中，In_xGa_1-xN/GaN有源层的生长步骤：在主载气为H₂的氛围下，通入Ga源和NH₃生长8-15nm的GaN垒层；切换主载气为N₂，通入Ga源、In源和NH₃，生长2-5nm的In_xGa_1-xN阱层；关闭Ga源和In源，保持NH₃正常通入，停顿In_xGa_1-xN生长；打开Ga源，生长1-5nm的GaN保护层；切换主载气为H₂，通入Ga源和NH₃生长8-15nm的GaN垒层；重复二至五的生长步骤1至20个周期。本发明可以获得高质量InGaN/GaN有源层，提高LED发光效率。

主权项

一种具有高质量InGaN/GaN有源层的LED外延结构生长方法，其特征在于：在衬底上依次生长缓冲层、非故意掺杂层、N型掺杂层、应力平衡层、In_xGa_1‑xN/GaN有源层、空穴注入层、电子阻挡层及P型掺杂层；其中，In_xGa_1‑xN/GaN有源层的生长包括以下步骤：一，在主载气为H₂的氛围下，通入Ga源和NH₃生长8‑15nm的GaN垒层，生长温度为750‑900℃，反应压强为200‑400mbar，Ⅴ/Ⅲ之比为5000‑30000，生长速率为0.15‑0.3μm/h；二，降低反应温度到650‑800℃，切换主载气为N₂，通入Ga源、In源和NH₃，生长2‑5nm的In_xGa_1‑xN阱层，反应压强为100‑400mbar，Ⅴ/Ⅲ之比为5000‑30000，生长速率为0.1‑0.25μm/h；三，保持反应温度和压强不变，关闭Ga源和In源，保持NH₃正常通入，停顿In_xGa_1‑xN生长；四，保持反应温度和压强不变，打开Ga源，生长1‑5nm的GaN保护层，Ⅴ/Ⅲ之比为5000‑30000，生长速率为0.1‑0.25μm/h；五，升高反应温度到750‑900℃，切换主载气为H₂，通入Ga源和NH₃生长8‑15nm的GaN垒层，反应压强为200‑400mbar，Ⅴ/Ⅲ之比为5000‑30000，生长速率为0.15 ‑0.3μm/h；六，重复二至五的生长步骤1至20个周期。