[发明专利]一种发光二极管外延生长方法及发光二极管

摘要

本发明公开一种发光二极管外延生长方法，包括：处理蓝宝石衬底、生长低温缓冲层GaN、生长不掺杂GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长MgInN/ZnGaN超晶格层、生长In_xGa_(1‑x)N/GaN发光层、生长P型AlGaN层、生长掺镁的P型GaN层、降温冷却得到发光二极管。本发明提升了LED的发光效率。

主权项

1.一种发光二极管外延生长方法，其特征在于，包括：处理蓝宝石衬底、在温度为500‑600℃、反应腔压力为300‑600mbar、通入流量为10000‑20000sccm的NH3、50‑100sccm的TMGa及100L/min‑130L/min的H2的条件下，在所述蓝宝石衬底上生长厚度为20‑40nm的低温缓冲层GaN；升高温度至1000‑1100℃，保持反应腔压力为300‑600mbar，通入流量为30000‑40000sccm的NH3及100L/min‑130L/min的H2的条件下，保持温度稳定持续300‑500秒，将所述低温缓冲层GaN腐蚀成不规则的岛状、生长不掺杂GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长MgInN/ZnGaN超晶格层、生长InxGa(1‑x)N/GaN发光层、生长P型AlGaN层、生长掺镁的P型GaN层、降温冷却得到发光二极管；其中，生长MgInN/ZnGaN超晶格层，进一步包括：在反应腔压力为500‑750mbar、温度为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及1000sccm‑1500sccm的二甲基锌DMZn生长MgInN/ZnGaN超晶格层：在反应腔压力为500‑750mbar、温度为950‑1000℃，通入流量为50000‑55000sccm的NH3、90‑110L/min的H2、1200‑1400sccm的TMIn及900‑1000sccm的Cp2Mg，生长厚度为8‑20nm的MgInN层，其中，In掺杂浓度为3E19‑4E19atom/cm3，Mg掺杂浓度为1E19‑1E20atom/cm3；在反应腔压力为500‑750mbar、温度为950‑1000℃，通入流量为50000‑55000sccm的NH3、90‑110L/min的H2、50‑70sccm的TMGa及1000sccm‑1500sccm的二甲基锌生长厚度为12‑25nm的ZnGaN层，其中，Zn掺杂浓度为1E18‑5E18atom/cm3；周期性交替生长所述MgInN层和所述ZnGaN层得到MgInN/ZnGaN超晶格层，其中，生长周期为10‑25；降温冷却得到发光二极管，进一步包括：降温至650‑680℃后保温20‑30min，接着关闭加热系统、关闭给气系统随炉冷却得到发光二极管。