[发明专利]具有渐变In组分p型InGaN导电层的GaN基绿光LED外延结构及其制备方法

权利要求书

1.具有渐变In组分p型InGaN导电层的GaN基绿光LED外延结构，其特征在于，包括自下而上依次连接的衬底、GaN成核层、GaN缓冲层、N型GaN导电层、多量子阱有源区和渐变In组分p型InGaN导电层；所述多量子阱有源区由5‐15对InGaN量子阱和GaN量子垒交替叠加组成；所述渐变In组分p型InGaN导电层的厚度为200‐400nm；所述渐变In组分p型InGaN导电层的In原子百分比沿着生长方向由15％渐变降低到0。

2.根据权利要求1所述的具有渐变In组分p型InGaN导电层的GaN基绿光LED外延结构，其特征在于，所述衬底的厚度为300‐500um。

3.根据权利要求1所述的具有渐变In组分p型InGaN导电层的GaN基绿光LED外延结构，其特征在于，所述GaN成核层2的厚度为20‐50nm。

4.根据权利要求1所述的具有渐变In组分p型InGaN导电层的GaN基绿光LED外延结构，其特征在于，所述GaN缓冲层3的厚度为2‐4um。

5.根据权利要求1所述的具有渐变In组分p型InGaN导电层的GaN基绿光LED外延结构，其特征在于，所述N型GaN导电层4的厚度为2‐4um。

6.根据权利要求1所述的具有渐变In组分p型InGaN导电层的GaN基绿光LED外延结构，其特征在于，所述InGaN量子阱5的厚度为2.5‐3.5nm。

7.根据权利要求1所述的具有渐变In组分p型InGaN导电层的GaN基绿光LED外延结构，其特征在于，所述GaN量子垒6的厚度为5‐15nm。

8.根据权利要求1所述的具有渐变In组分p型InGaN导电层的GaN基绿光LED外延结构，其特征在于，所述多量子阱有源区的厚度为100‐500nm。

9.权利要求1‐8任一项所述具有渐变In组分p型InGaN导电层的GaN基绿光LED外延结构的生长方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将衬底放入金属有机化学气相化学沉积设备中，在高温、氢气气氛中对衬底片进行清洗，去除衬底表面的污染物；

2)将温度降低到550℃，在步骤1)所述的衬底片上生长GaN成核层；

3)将反应室温度提高到1100℃，在步骤2)所述的成核层上生长GaN缓冲层；

4)在步骤3)所述的GaN层上生长N型GaN导电层，控制掺杂浓度为8×10¹⁸cm^‐3；

5)反应室温度降低到850℃，在步骤4)所述的N型GaN导电层上生长GaN量子垒；

6)循环重复如下步骤a)和步骤b)5‐10次，得到InGaN/GaN多量子阱有源区：

a)反应室温度降低到750℃，在步骤a)所述的InGaN量子垒上生长InGaN量子阱；

b)将反应室温度升至850℃，继续生长GaN量子垒层；

7)反应室通入二茂镁、氨气、氮气、三甲基镓和三甲基铟，其中二茂镁、氨气、氮气和三甲基镓流量分别是300cc、16000cc、21000cc、11cc，反应室温度保持850℃，生长过程通入反应室的三甲基铟流量由500cc线性降低到0cc，在步骤6)所述的有源区上生长P型InGaN导电层，控制所述渐变In组分p型InGaN导电层的厚度为200‐400nm。