[发明专利]适用于AlN衬底的LED外延生长方法

摘要

本申请公开了一种适用于AlN衬底的LED外延生长方法，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层和生长第二渐变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层以及降温冷却。生长第一渐变AlGaN层和生长第二渐变AlGaN层，可以降低位错密度，提高晶体质量，提高了LED发光效率，提高了抗静电能力。对第一渐变AlGaN层和第二渐变AlGaN层进行退火处理，使得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

1.一种适用于AlN衬底的LED外延生长方法，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层和生长第二渐变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；保持反应腔压力不变，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层和所述第二渐变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。