[发明专利]AlGaInP四元系发光二极管外延片及其生长方法

权利要求书

1.AlGaInP四元系发光二极管外延片，其结构自下而上包括N型GaP衬底、N型GaP缓冲层、N型Ga_xIn_1-xP缓冲层、N型AlInP层、未掺杂多量子阱层、未掺杂AlInP阻挡层、P型AlInP层、P型GaInP层、P型GaP层和P型GaAs覆盖层，其特征在于，所述的N型Ga_xIn_1-xP缓冲层包括至少5层，各层厚度自下而上逐渐减小，各层固态镓的摩尔系数x自下而上逐渐减小，且0＜x＜1。

2.如权利要求1所述的AlGaInP四元系发光二极管外延片，其特征在于，所述的N型Ga_xIn_1-xP缓冲层包括5-12层，最底层为120nm厚，各层厚度自下而上逐渐递减的幅度为10-20nm，各层固态镓的摩尔系数x自下而上递减幅度为0.05-0.1。

3.如权利要求1所述的AlGaInP四元系发光二极管外延片，其特征在于，所述的N型Ga_xIn_1-xP缓冲层包括5层，厚度自下而上依次为120nm、100nm、80nm、50nm、30nm，对应固态镓的摩尔系数x分别为0.9、0.8、0.7、0.6、0.5。

4.如权利要求1、2或3所述的AlGaInP四元系发光二极管外延片，其特征在于，所述的未掺杂多量子阱层材料为AlGaInP，阱垒厚度比为0.7-0.9，每个周期厚度为周期数为15-25。

5.如权利要求4所述的AlGaInP四元系发光二极管外延片，其特征在于，所述的未掺杂多量子阱的阱垒厚度比为0.85，每个周期厚度为周期数为20。

6.一种如权利要求1所述AlGaInP四元系发光二极管外延片的生长方法，包括以下步骤：

1)在GaP衬底上生长N型GaP缓冲层，掺杂剂为SiH₄，生长温度730-760度，生长速率为厚度为500nm，V/III为140-160；

2)在N型GaP缓冲层上生长N型Ga_xIn_1-xP缓冲层，采用中断生长方法，掺杂剂为SiH₄，生长温度700-710度，生长速率为

3)在N型Ga_xIn_1-xP缓冲层上生长N型AlInP层，掺杂剂为SiH₄，生长温度700-710度，生长速率厚度为400-600nm；

4)在N型AlInP层上生长未掺杂多量子阱层，采用中断生长方法，生长温度700-710度，生长速率

5)在未掺杂多量子阱层上生长未掺杂AlInP阻挡层，生长温度720-730度，生长速率厚度为

6)在未掺杂AlInP阻挡层上生长P型AlInP层，掺杂剂为Cp₂Mg，生长温度720-730度，生长速率厚度为700-1000nm；

7)在P型AlInP层上生长P型GaInP过渡层，掺杂剂为Cp₂Mg，生长温度720-730度，生长速率厚度为

8)在P型GaInP过渡层上生长P型GaP层，掺杂剂为Cp₂Mg，生长温度760-770度，生长速率为厚度为8-10um；

9)在P型GaP层上生长P型GaAs覆盖层，掺杂剂为Cp₂Mg，生长温度760-770度，生长速率为厚度为30-50nm；

10)在H₂环境下退火，退火温度为650-700度，退火时间10-15min。