[发明专利]一种LED外延生长方法

摘要

本申请公开了一种LED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/pInMgN/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/InMgN/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，提高了Mg的激活效率和Mg的掺杂效率，空穴浓度提高，空穴注入效率提高，LED器件的光效得到提升。

主权项

一种LED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/pInMgN/pInGaN超晶格层，包括以下步骤：生长pAlGaN层：保持反应腔压力500‑750mbar、温度950‑1000℃，通入流量为70000‑80000sccm的NH3、60‑70sccm的TMGa、90‑110L/min的H2、120‑140sccm的TMAl、1500‑2000sccm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pInMgN层：保持反应腔压力500‑750mbar、温度950‑1000℃，通入流量为50000‑60000sccm的NH3、400‑600sccm的TMIn、100‑120L/min的H2、1500‑2000sccm的Cp2Mg，生长7‑11nm的InMgN层；生长pInGaN层：保持反应腔压力500‑750mbar、温度950‑1000℃，通入流量为50000‑55000sccm的NH3、50‑70sccm的TMGa、90‑110L/min的H2、1200‑1400sccm的TMIn、900‑1000sccm的Cp2Mg，生长4‑7nm的pInGaN层，In掺杂浓度3×10¹⁹‑4×10¹⁹atom/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。