[发明专利]一种提高LED外延晶体质量的外延生长方法

权利要求书

1.一种提高LED外延晶体质量的外延生长方法，其特征在于，包括步骤：

放入AlN衬底，保持反应腔压力100-200mbar，通入流量为10000-20000sccm的NH3、100-130L/min的H2，反应腔温度升高到900-1000℃；

生长第一U型渐变GaN层：通入流量为30000-40000sccm的NH3、100-130L/min的H2，反应腔温度到900-1000℃渐变至1000-1100℃，同时反应腔压力从100-150mbar渐变至600-700mbar，同时通入TMGa从50-70sccm渐变至200-250sccm，压力、温度、TMGa同时渐变，且渐变的时间为120-150s；

生长第二U型渐变GaN层：通入流量为30000-40000sccm的NH3、100-130L/min的H2，反应腔温度到1100-1200℃渐变至1200-1350℃，同时反应腔压力维持稳定600-700mbar，同时通入TMGa从200-250sccm渐变至300-400sccm，温度、TMGa同时渐变，且渐变的时间为900-1000s；

生长不掺杂Si的N型GaN层；

生长第一掺杂Si的N型GaN层；

生长第二掺杂Si的N型GaN层；

生长发光层；

生长掺杂Mg、Al的P型AlGaN层；

生长高温掺杂Mg的P型GaN层；

最后降温至650-680℃，保温20-30min，接着关闭加热系统、关闭给气系统，随炉冷却。

2.根据权利要求1所述的提高LED外延晶体质量的外延生长方法，其特征在于，所述渐变为为线性渐变，渐变斜率等于渐变前后的生长条件差值除以渐变时间。

3.根据权利要求1所述的提高LED外延晶体质量的外延生长方法，其特征在于，所述生长不掺杂Si的N型GaN层，进一步为，

升高温度到1200-1400℃，保持反应腔压力300-600mbar，通入流量为30000-40000sccm的NH3、200-400sccm的TMGa、100-130L/min的H2、持续生长2-4μm的不掺杂Si的N型GaN层。

4.根据权利要求1所述的提高LED外延晶体质量的外延生长方法，其特征在于，所述生长第一掺杂Si的N型GaN层，进一步为，

生长掺杂Si的N型GaN层：保持反应腔压力300-600mbar、温度1200-1400℃，通入流量为30000-60000sccm的NH3、200-400sccm的TMGa、100-130L/min的H2、20-50sccm的SiH4，持续生长3-4μm第一掺杂Si的N型GaN层，Si掺杂浓度5×10¹⁸atoms/cm³-1×10¹⁹atoms/cm³。

5.根据权利要求1所述的提高LED外延晶体质量的外延生长方法，其特征在于，所述生长第二掺杂Si的N型GaN层，进一步为，

保持反应腔压力300-600mbar、温度1200-1400℃，通入流量为30000-60000sccm的NH3、200-400sccm的TMGa、100-130L/min的H2、2-10sccm的SiH4，持续生长200-400nm第二掺杂Si的N型GaN层，Si掺杂浓度5×10¹⁷atoms/cm³-1×10¹⁸atoms/cm³。