[发明专利]一种发光强度高的GaN基LED外延生长方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED外延生长方法，具体涉及一种发光强度高的GaN基LED外延生长方法。

背景技术

以GaN为基础的发光二极管(LED)作为一种高效、环保、绿色新型固态照明光源，具有低电压、低功耗、体积小、重量轻、寿命长、高可靠性灯优点，正在迅速被广泛地应用于交通信号灯、手机背光源、户外全彩显示屏、城市景观照明、汽车内外灯、隧道灯等。因此，LED的各方面性能提升都被业界重点关注。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发光强度高的GaN基LED外延生长方法，能够提高外延片的发光亮度。

通过以下技术方案实现的：一种发光强度高的GaN基LED外延生长方法，其特征在于包括如下步骤：

1)将衬底在1000～1100℃通过NH3氮化；

2)生长低温缓冲层；

3)生长未掺杂氮化镓层；

4)生长浓度稳定的掺Si氮化镓层；

5)生长第一掺Si的AlGaN层；

6)生长一层非掺杂氮化镓层；

7)生长第二掺Si的AlGaN层；

8)生长高温浅阱多量子阱层；

9)生长低温多量子阱层；

10)升温到700～800℃生长低温p型氮化镓层

11)升温到700～800℃生长p型AlGaN电子阻挡层；

12)升温到900～1000℃生长p型氮化镓；

13)生长p型接触层；

14)降温退火整个外延层，再降至室温。

本发明具有以下有益效果：本发明在生长浓度稳定的掺Si氮化镓层之后生长的第一掺Si的AlGaN层与非掺杂GaN层以及第二掺Si氮化镓层，会在非掺杂GaN内形成二维电子气，从而有效增加载流子浓度和迁移率，并且二维电子气结构能有效增强载流子的横向扩展能力，能扩展流入多量子阱层的电流分布面积，有效提高发光均匀性，从而提升LED整体发光强度。通过此方法使得LED芯片的亮度提高5％。

具体实施方式

一种通过提高GaN基LED发光均匀性来提升发光强度的方法，包括以下步骤：将衬底在高温1000～1100℃下处理，然后通NH3氮化；生长低温缓冲层；生长未掺杂氮化镓层；生长浓度稳定的掺Si氮化镓层；在掺Si氮化镓层长完之后生长第一掺Si的AlGaN层；然后生长一层非掺杂氮化镓层；在非掺杂氮化镓层长完之后生长第二掺Si的AlGaN层；然后生长高温浅阱多量子阱层；生长低温多量子阱层；升温到700～800℃生长低温p型氮化镓层；然后再升温到700～800℃生长p型AlGaN电子阻挡层；升温到900～1000℃生长p型氮化镓；生长p型接触层；降温退火整个外延层，再降至室温。

本发明在生长浓度稳定的掺Si氮化镓层之后生长的第一掺Si的AlGaN层与非掺杂GaN层以及第二掺Si氮化镓层，会在非掺杂GaN内形成二维电子气，从而有效增加载流子浓度和迁移率，并且二维电子气结构能有效增强载流子的横向扩展能力，能扩展流入多量子阱层的电流分布面积，有效提高发光均匀性，从而提升LED整体发光强度。通过此方法使得LED芯片的亮度提高5％。