[发明专利]一种增强发光辐射效率的LED外延生长方法

摘要

本申请公开了一种增强发光辐射效率的LED外延生长方法，依次包括：处理衬底、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AlGaN：Zn薄垒层、交替生长In_xGa_(1‑x)N/GaN发光层、生长AlGaN：Mg薄垒层、生长P型AlGaN层、生长掺杂Mg的P型GaN层，降温冷却。通过本发明，解决现有LED外延生长中存在的电子漏电流及量子阱发光区辐射效率低下的问题。

主权项

1.一种增强发光辐射效率的LED外延生长方法，依次包括：采用金属化学气相沉积法MOCVD，在1000℃‑1100℃的H₂气氛下，通入100L/min‑130L/min的H₂，保持反应腔压力100mbar‑300mbar，处理蓝宝石衬底5min‑10min；生长低温缓冲层GaN、并对所述低温缓冲层GaN进行腐蚀，形成不规则岛型；生长不掺杂GaN层；生长掺杂Si的N型GaN层；保持反应腔压力800mbar‑950mbar，保持温度750℃‑900℃，通入流量为50000sccm‑55000sccm的NH₃、50sccm‑70sccm的TMGa、90L/min‑110L/min的H₂、1200sccm‑1400sccm的TMAl及1000sccm‑1500sccm的DMZn，生长15nm‑35nm的掺杂Zn的AlGaN层，形成AlGaN：Zn薄垒层，其中，Zn掺杂浓度为1E17atoms/cm³‑5E17atoms/cm³；交替生长In_xGa_(1‑x)N/GaN发光层；保持反应腔压力600mbar‑850mbar，保持温度650℃‑750℃，通入流量为50000sccm‑55000sccm的NH₃、50sccm‑70sccm的TMGa、90L/min‑110L/min的H₂、1200sccm‑1400sccm的TMAl及800sccm‑1050sccm的CP₂Mg，生长15nm‑35nm的掺杂Mg的AlGaN层，形成AlGaN：Mg薄垒层，其中，Mg掺杂浓度为3E17atoms/cm³‑6E17atoms/cm³；生长P型AlGaN层：保持反应腔压力200mbar‑400mbar、温度900℃‑950℃，通入流量为50000sccm‑70000sccm的NH₃、30sccm‑60sccm的TMGa、100L/min‑130L/min的H₂、100sccm‑130sccm的TMAl及1000sccm‑1300sccm的Cp₂Mg，持续生长50nm‑100nm的P型AlGaN层，其中，Al掺杂浓度1E20atoms/cm³‑3E20atoms/cm³，Mg掺杂浓度1E19atoms/cm³‑1E20atoms/cm³；生长掺杂Mg的P型GaN层；降温至650℃‑680℃，保温20min‑30min，关闭加热系统、关闭给气系统，随炉冷却。