[发明专利]一种提高LED器件光效的外延生长方法

摘要

本申请公开了一种提高LED器件光效的外延生长方法，包括步骤：处理蓝宝石衬底；生长低温缓冲层；低温缓冲层退火处理；生长不掺杂Si的N型GaN层；生长第一掺杂Si的N型GaN层；生长第二掺杂Si的N型GaN层；生长发光层；生长pAlGaN/pInN/pInGaN超晶格层；生长高温掺杂Mg的P型GaN层；最后降温至650-680℃，保温20-30min，接着关闭加热系统、关闭给气系统，随炉冷却。本发明采用新的材料pAlGaN/pInN/pInGaN超晶格层作为新的电子阻挡层，利用In的原子活性减少Mg的激活能，提高Mg的激活效率，超晶格内通过pInN的过渡实现pAlGaN向pInGaN能带平滑过渡，解决了pAlGaN和pInGaN晶格适配大导致接触界面能带差高引起的空穴注入受到阻挡的问题。

主权项

一种提高LED器件光效的外延生长方法，其特征在于，包括步骤：处理蓝宝石衬底；生长低温缓冲层；低温缓冲层退火处理；生长不掺杂Si的N型GaN层；生长第一掺杂Si的N型GaN层；生长第二掺杂Si的N型GaN层；生长发光层；生长pAlGaN/pInN/pInGaN超晶格层，包括以下步骤：生长pAlGaN层：保持反应腔压力250‑450mbar、温度900‑950℃，通入流量为50000‑70000sccm的NH3、40‑65sccm的TMGa、110‑140L/min的H2、120‑140sccm的TMAl、1000‑1800sccm的Cp2Mg，生长2‑5nm的pAlGaN层，Al掺杂浓度1×10²⁰‑3×10²⁰atom/cm³，Mg掺杂浓度1×10¹⁹‑1×10²⁰atom/cm³；生长pInN层：保持反应腔压力250‑450mbar、温度900‑950℃，通入流量为50000‑70000sccm的NH3、30‑60sccm的TMIn、100‑130L/min的N2、1000‑1800sccm的Cp2Mg，生长2‑5nm的pInN层，Mg掺杂浓度1×10¹⁹‑1×10²⁰atom/cm³；生长pInGaN层：保持反应腔压力250‑450mbar、温度900‑950℃，通入流量为50000‑70000sccm的NH3、40‑65sccm的TMGa、110‑140L/min的H2、1000‑1500sccm的TMIn、1000‑1800sccm的Cp2Mg，生长2‑5nm的pInGaN层，In掺杂浓度1×10¹⁹‑5×10¹⁹atom/cm³，Mg掺杂浓度1×10¹⁹‑1×10²⁰atom/cm³；生长高温掺杂Mg的P型GaN层；最后降温至650‑680℃，保温20‑30min，接着关闭加热系统、关闭给气系统，随炉冷却。