[发明专利]一种具有P型AlInGaN接触层的LED及其制备方法

权利要求书

1.一种具有P型AlInGaN接触层的LED，其结构由下至上依次包括衬底，成核层，缓冲层，N型GaN层，多量子阱发光层，P型结构；其中，

所述成核层是氮化镓层、氮化铝层或铝镓氮层之一；

所述缓冲层为非掺杂GaN层；

所述多量子阱发光层是由InGaN势阱层和GaN势垒层周期性交替叠加构成；

所述P型结构组成依次为P型AlGaN层、P型GaN层和P型AlInGaN接触层。

2.一种权利要求1所述的一种具有P型AlInGaN接触层的LED制作方法，包括以下步骤：

(1)将蓝宝石或碳化硅衬底放入金属有机物化学气相沉积(MOCVD)设备的反应室中，在氢气气氛下加热到1000-1500℃，处理5-30分钟；

(2)在处理过的蓝宝石或碳化硅衬底上生长氮化镓、氮化铝或者铝镓氮成核层；

(3)在上述成核层上生长非掺杂氮化镓缓冲层、N型GaN层以及多量子阱发光层；

(4)在上述多量子阱发光层上生长P型结构，包括P型AlGaN层、P型GaN层和P型AlInGaN接触层；其中P型AlInGaN接触层生长时包括以下步骤：

在生长温度为200-1200℃、压力为120-800mbar的环境下，开启Al源，Al源流量为56-104sccm；在Al源通入之前、同时或之后，开启In源，In源初始流量为0-800sccm；该层生长时间为20-600s，Mg掺杂浓度为0.1×10¹⁹/cm^-3-3.5×10²⁰/cm^-3；In源流量每秒变化量为0.3-100sccm，In源通入时间为20-600s，这样随着In源流量的速率不断的变化得到一组In组分渐变的P型AlInGaN接触层。

3.根据权利要求2所述的一种具有P型AlInGaN接触层的LED制作方法，其特征在于，所述步骤(2)中，氮化镓成核层生长温度440-800℃，厚度15-600nm；氮化铝和铝镓氮成核层，生长温度600-1250℃，厚度30-200nm。

4.根据权利要求2所述的一种具有P型AlInGaN接触层的LED制作方法，其特征在于，所述步骤(3)中，非掺杂氮化镓层缓冲层生长温度为1000-1200℃，厚度为0.1-3μm；N型GaN层生长温度为1000-1405℃，厚度为0.3-2.5μm；多量子阱发光层的厚度为200-300nm，由5-20个周期的InGaN势阱层和GaN势垒层交互叠加构成；单个周期的所述InGaN势阱层的厚度为2-3.5nm，单个周期的所述GaN势垒层的厚度为5-14nm。

5.根据权利要求2所述的一种具有P型AlInGaN接触层的LED制作方法，其特征在于，所述步骤(4)中，P型AlGaN层生长温度为500-900℃，Mg掺杂浓度3×10¹⁸/cm^-3-8×10¹⁹/cm^-3。

6.根据权利要求2所述的一种具有P型AlInGaN接触层的LED制作方法，其特征在于，所述步骤(4)中，P型GaN层生长温度为800-1200℃，Mg掺杂浓度5×10¹⁹/cm^-3-8×10¹⁹/cm^-3。

7.根据权利要求2所述的一种具有P型AlInGaN接触层的LED制作方法，其特征在于，所述步骤(4)中，P型AlInGaN接触层厚度为2-800nm。