[发明专利]LED外延接触层生长方法

摘要

本申请公开了一种LED外延接触层生长方法，依次包括：处理衬底、生长低温GaN成核层、生长高温GaN缓冲层、生长非掺杂u‑GaN层、生长掺杂浓度稳定的n‑GaN层、生长多量子阱发光层、生长p型AlGaN层、生长高温p型GaN层、生长Mg:GaN/In_xGa_1‑xn/Si:GaN隧穿结结构接触层、降温冷却。如此方案，将LED外延最后的接触层设计为Mg:GaN/In_xGa_1‑xn/Si:GaN的隧穿结构，有效降低了接触电阻，从而有利于降低LED芯片的工作电压。

主权项

1.一种LED外延接触层生长方法，其特征在于，依次包括：处理衬底、生长低温GaN成核层、生长高温GaN缓冲层、生长非掺杂u‑GaN层、生长掺杂浓度稳定的n‑GaN层、生长多量子阱发光层、生长p型AlGaN层、生长高温p型GaN层、生长Mg:GaN/InxGa1‑xn/Si:GaN隧穿结结构接触层、降温冷却，其中：所述处理衬底，进一步为：在1050℃‑1150℃的H2气氛下，将蓝宝石进行退火处理并清洁衬底表面；所述生长低温GaN成核层，进一步为：降温至500℃‑620℃，通入NH3和TMGa，保持反应腔压力400mbar‑650mbar，在蓝宝石衬底上生长厚度为20nm‑40nm的低温GaN成核层；所述生长高温GaN缓冲层，进一步为：在低温GaN成核层，停止通入TMGa，进行原位退火处理，退火温度升高至1000℃‑1100℃，退火时间为5min‑10min；退火完成之后，将温度调节至900℃‑1050℃，继续通入TMGa，外延生长厚度为0.2μm‑1μm的高温GaN缓冲层，生长压力为400Torr‑650Torr；所述生长Mg:GaN/InxGa1‑xn/Si:GaN隧穿结结构接触层，进一步为：控制生长温度为850℃‑1050℃，生长压力为100Torr‑500Torr，先生长厚度为1nm‑20nm的掺杂Mg的p型GaN层，其中，Mg掺杂浓度为1E19atoms/cm3‑1E22atoms/cm3，形成Mg:GaN层；在生长完Mg:GaN后，保持生长温度和生长压力不变，接着生长厚度为0.5nm‑10nm的InxGa1‑xn层，其中，In的摩尔组分为10％‑50％；在生长完InxGa1‑xn层后，保持生长温度和生长压力不变，接着生长厚度为1nm‑20nm的n型GaN层，其中，Si的掺杂浓度为1E19atoms/cm3‑1E22atoms/cm3；生长过程中通入的MO源或气体为TEGa、TMIn、CP2Mg和SiH4；所述降温冷却，进一步为：将反应腔降温至650℃‑800℃，采用纯氮气氛围进行退火处理5min‑10min，然后降至室温，结束生长。