[发明专利]一种高亮度V型极化掺杂深紫外LED制备方法

权利要求书

1.一种高亮度V型极化掺杂深紫外LED的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.在衬底上，生长厚度为15～25nm的低温氮化铝缓冲层；

S2.在低温氮化铝缓冲层上生长厚度为300～500nm的高温氮化铝缓冲层；

S3.在高温氮化铝缓冲层上生长厚度为1～1.5um的组分渐变的N型AlGaN应力释放层；所述组分渐变的N型AlGaN为Al_xGa_1-xN，其中x从0渐变到0.55；

S4.在组分渐变的N型AlGaN应力释放层上生长厚度为1～1.5um的N型Al_0.55Ga_0.45N层；

S5.在N型Al_0.55Ga_0.45N层上生长发光层；所述发光层为5个周期的Al_0.4Ga_0.6N/Al_0.55Ga_0.45N多量子阱有源区，其中Al_0.4Ga_0.6N阱层厚度为3nm，Al_0.55Ga_0.45N垒层厚度为10nm；

S6.在发光层上生长总厚度为90～120nm的P型AlGaN层，P型掺杂浓度为2×10¹⁷～7×10¹⁷cm^-3；所述P型AlGaN层中Al组分呈V形渐变，每个V形厚度为10～30nm，Al组分沿生长方向渐变规律依次为Al_0.7Ga_0.3N～Al_xGa_1-xN和Al_xGa_1-xN～Al_0.7Ga_0.3N，x为0.4～0.7；或Al组分沿生长方向渐变规律依次为Al_xGa_1-xN～Al_0.7Ga_0.3N和Al_0.7Ga_0.3N～Al_xGa_1-xN，x为0.4～0.7；

S6所述P型AlGaN层生长条件：生长温度1050℃，压强40torr，TMGa流量为17μmol/min，氨气流量为10000～11000μmol/min，TMAl流量为2～6μmol/min；所述TMAl流量是变化的，使得生长的P型AlGaN层Al组分呈V形渐变；

在所述高亮度V型极化掺杂深紫外LED中，用所述P型AlGaN层替代电子阻挡层、P型层和P型接触层。

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，S1所述低温氮化铝缓冲层的生长条件：生长温度650～670℃，压强40～50torr，氨气流量8000～9000μmol/min，V/III摩尔比为5000～5500。

3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，S2所述高温氮化铝缓冲层生长条件：生长温度1050～1080℃，压强40～50torr，氨气流量8000～9000μmol/min，V/III摩尔比为5000～5500。

4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，S3所述组分渐变的N型AlGaN应力释放层生长条件：生长温度1050～1080℃，压强40～50torr，TMGa流量为17μmol/min，TMAl流量从2μmol/min线性增加到5.5μmol/min，SiH₄流量为7～9nmol/min，氨气流量为10000～11000μmol/min。

5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述SiH₄流量从7nmol/min线性增加到9nmol/min，使得N型AlGaN应力释放层掺杂浓度从1.2×10¹⁷cm^-3增加到7.9×10¹⁷cm^-3。