[发明专利]4英寸LED外延生长方法

权利要求书

1.一种4英寸LED外延生长方法，其特征在于，包括：处理衬底、生长低温缓冲层、生长不掺杂GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长Al_xGa_1-xN/In_yGa_1-yN超晶格层、生长有源层MOW、生长P型AlGaN层、生长掺镁的P型GaN层、降温冷却；

其中，所述生长Al_xGa_1-xN/In_yGa_1-yN超晶格层，进一步为：

设置反应腔的生长温度为800℃-850℃，生长压力为300mbar-400mbar，向反应腔通入流量为70L/min-80L/min的NH₃、150L/min-180L/min的SiH₄、110sccm-130sccm的TEGa、200sccm-240sccm的TMAl源，在所述掺杂Si的n型GaN层上生长厚度为D1的n型掺杂Al_xGa_1-xN层，其中，在生长所述n型掺杂Al_xGa_1-xN层的过程中，Si掺杂浓度每秒增加1E+16atoms/cm³，所述Si掺杂浓度从2E+18atoms/cm³线性渐变增加为4E+18atoms/cm³；

降低所述生长温度至720℃-780℃，通入流量为80L/min-90L/min的NH₃、300sccm-400sccm的TEGa以及TMIn源，生长厚度为D2的无掺杂In_yGa_1-yN层，其中，在生长厚度为D2的所述无掺杂In_yGa_1-yN层的过程中，TMIn的流量每秒增加2sccm，所述TMIn的流量从2000sccm逐渐增加到2500sccm。

2.根据权利要求1所述的一种4英寸LED外延生长方法，其特征在于，7.5nm≤D1≤8.5nm，D2＝15nm。

3.根据权利要求1所述的一种4英寸LED外延生长方法，其特征在于，0.025≤x≤0.035，0.03≤y≤0.04。

4.根据权利要求1所述的一种4英寸LED外延生长方法，其特征在于，所述生长低温缓冲层，进一步为：

降温至550℃-650℃，保持所述反应腔压力400mbar-600mbar，通入流量为10000sccm-20000sccm的NH₃、50sccm-100sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H₂，生长厚度为20nm-50nm的低温缓冲层。

5.根据权利要求1所述的一种4英寸LED外延生长方法，其特征在于，所述生长不掺杂GaN层，进一步为：

升温到1000℃-1200℃，保持所述反应腔压力150mbar-300mbar，通入流量为30000sccm-40000sccm的NH₃、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H₂、在所述低温缓冲层上持续生长2μm-4μm的不掺杂GaN层。

6.根据权利要求1所述的一种4英寸LED外延生长方法，其特征在于，所述生长掺杂Si的N型GaN层，进一步为：

保持所述反应腔压力150mbar-300mbar，保持温度1000℃-1100℃，通入流量为40L/min-60L/min的NH₃、200sccm-300sccm的TMGa、50L/min-90L/min的H₂及20sccm-50sccm的SiH₄，在所述不掺杂GaN层上持续生长2μm-4μm掺杂Si的n型GaN层，所述Si掺杂浓度为5E+18atoms/cm³-1E+19atoms/cm³。