[发明专利]LED外延片生长方法

摘要

本申请公开了一种LED外延片生长方法，方法包括处理表面具有AlN薄膜的蓝宝石衬底，在所述蓝宝石衬底上顺次生长第一渐变AlGaN层、生长第二渐变AlGaN层、以及生长第三渐变AlGaN层，生长低温缓冲层，生长不掺杂GaN层，生长掺杂Si的N型GaN层，周期性生长有源层MQW，生长P型AlGaN层，生长掺杂Mg的P型GaN层，降温冷却。顺次生长第一渐变AlGaN层、第二渐变AlGaN层和第三渐变AlGaN层，降低了位错密度，减少外延片翘曲，提高GaN外延片的合格率、LED发光效率和抗静电能力。对渐变AlGaN层进行退火处理，使整个外延层表面更平整，表面六角缺陷和凹型坑更少，整个外观更好。

主权项

1.一种LED外延片生长方法，其特征在于，包括步骤：处理表面具有AlN薄膜的蓝宝石衬底；在所述蓝宝石衬底上顺次生长第一渐变AlGaN层、生长第二渐变AlGaN层、以及生长第三渐变AlGaN层，其中，所述生长第一渐变AlGaN层包括：控制400‑600mbar的反应腔压力，向反应腔通入流量为60‑70L/min的NH3、90‑95L/min的N2，100‑110sccm的TMGa、230‑250sccm的TMAl源，生长过程中以每秒钟降低0.1℃将生长温度从550℃渐变降低至500℃，在所述蓝宝石衬底上生长厚度D1为8‑10nm的第一渐变AlGaN层,其中Al的摩尔组分为10‑12％；所述生长第二渐变AlGaN层包括：将生长温度升高至700℃，保持反应腔压力和气体通入流量不变，生长过程中以每秒钟升高0.2℃将生长温度从700℃渐变增加至800℃，在所述第一渐变AlGaN层上生长厚度D2为8‑10nm的第二渐变AlGaN层,其中Al的摩尔组分为10‑12％，D2＝D1；所述生长第三渐变AlGaN层包括：将反应腔压力提高至850‑900mbar，生长温度从800℃降低至480℃，保持气体通入流量不变，生长过程中维持反应腔压力为850‑900mbar，生长温度保持480℃不变，在所述第二渐变AlGaN层上生长厚度D3为8‑10nm的第三渐变AlGaN层,其中Al的摩尔组分为10‑12％，D3＝D2；保持反应腔压力在850‑900mbar之间，控制N2流量为150‑160L/min，控制反应室温度在680‑720℃之间，对所述第一渐变AlGaN层、第二渐变AlGaN层以及第三渐变AlGaN层进行20s的退火处理；生长低温缓冲层；生长不掺杂GaN层；生长掺杂Si的N型GaN层；周期性生长有源层MQW；生长P型AlGaN层；生长掺杂Mg的P型GaN层；以及降温冷却。