[发明专利]紫外LED外延结构及其生长方法

摘要

本发明提供一种紫外LED外延结构的生长方法，关键在于低温P型氮化镓和P型铝氮化镓在相同的温度及气氛生长条件的循环生长的工艺：具体是将低温P型氮化镓和P型铝氮化镓作为一个整体超晶格生长，生长周期5‑20个，Mg的掺杂采取屋脊型渐变掺杂，即Mg的掺杂先渐变升高，到达峰值后，再渐变降低，呈对称分布。通过该种超晶格生长，可以降低Mg的电离能，空穴浓度提高，空穴受到杂质散射作用减少，更多的空穴注入到发光区，从而提高了发光效率；该方法是提高效率紫外LED的有效方法，同时器件具有良好的发光效率，进而提高器件的光电性能。

主权项

1.一种紫外LED外延结构的生长方法，其特征在于，所述生长方法包括以下步骤：步骤一，提供一衬底；步骤二，将温度调节至1000‑1200℃之间，通入TMGa，生长高温U‑GaN层；步骤三，将温度控制在1000‑1200℃之间，生长N型GaN层；步骤四，将温度调节在600‑1000℃之间，生长多量子阱结构MQW；步骤五，将温度调节在720‑920℃之间，生长有源区多量子阱结构MQW；步骤六，将温度控制在620‑1200℃之间，生长周期为5‑20个的低温P型氮化镓‑铝氮化镓超晶格层，Mg的掺杂方式采取先渐变升高、到达峰值后再渐变降低的方式，且Mg渐变升高掺杂过程的时间和速率与Mg渐变降低掺杂过程的时间和速率对应相同；生长过程中，以氨气、三乙基镓和二茂镁分别作为N源、Ga源和p型掺杂剂，且氨气的流量为5‑70L/min，三乙基镓的流量为0.84×10^‑4‑8.6×10^‑3mol/min，二茂镁的流量为0.8×10^‑4至9.76×10^‑3mol/min；步骤七，将温度控制在700‑950℃之间，生长P型GaN层；步骤八，将温度控制在850‑1050℃之间，生长P型接触层；步骤九，将反应室的温度降至450‑800℃之间，采用纯氮气氛围进行退火处理2～20min，然后降至室温，即得紫外LED外延结构。