[发明专利]一种LED外延结构生长方法

权利要求书

1.一种LED外延结构生长方法，其特征在于，依次包括：处理衬底、生长低温缓冲层GaN、生长不掺杂GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长多量子阱层、生长AlGaN电子阻挡层、生长掺杂Mg的P型GaN层，降温冷却；所述生长多量子阱层依次包括：生长N₂渐变氛围In_xGa_(1-x)N-1层、生长H₂渐变氛围In_xGa_(1-x)N-2层、生长H₂和N₂混合氛围In_xGa_(1-x)N-3层、生长GaN-1层和生长GaN-2层，具体为：

A、将反应腔压力控制在400mbar-450mbar，反应腔温度控制在750-780℃，通入NH₃、TEGa、TMIn以及N₂，生长过程中控制N₂的流量从120L/min线性渐变增加到200L/min，在N₂渐变氛围中生长厚度为D1的In_xGa_(1-x)N-1层；

B、保持压力、温度、NH₃流量、TEGa流量、TMIn的流量不变，停止通入N₂，并通入H₂，生长过程中控制H₂的流量从500L/min线性渐变减少到300L/min，在H₂渐变氛围中生长厚度为D2的In_xGa_(1-x)N-2层；

C、保持压力、温度、NH₃流量、TEGa流量、TMIn的流量不变，同时通入N₂和H₂，生长过程中控制H₂的流量稳定在300L/min、N₂的流量稳定在200L/min，在H₂和N₂混合氛围中生长厚度为D3的In_xGa_(1-x)N-3层，其中D1＝D2＝D3，D1、D2、D3的范围为4nm-5nm，x的范围为0.05-0.15；

D、将反应室温度控制在850-900℃，然后保持压力500-550torr，通入60-80L/min的N₂和100-120L/min的H₂作为载气，通入400-600sccm的TEGa，通入30-40L/min的NH₃，在该条件下生长8-15nm的GaN-1层；

E、保持温度、压力不变，保持通入H₂和N₂作为载气量不变，将NH₃从30-40L/min提高到90-100L/minNH₃，通入时间为40s-50s，让NH₃充分裂解，使N原子附着在上述生长的GaN-1层上，同时裂解的H、C、O原子随载气输送至尾管排出反应室；

F、保持压力不变，反应室温度降低至600-700℃，通入120-150L/min的N₂和180-200L/min的H₂作为载气，停止通入NH₃，通入1500-2000sccm的TEGa以及400-600sccm的Cp₂Mg，通入时间为20s-30s，让TEGa充分裂解，使裂解的Ga原子和上述附着在GaN-1层上的N原子结合生成厚度为5-8nm的GaN-2层，Mg的掺杂浓度为1E16 atoms/cm³-1E17 atoms/cm³；

周期性生长所述N₂渐变氛围In_xGa_(1-x)N-1层、H₂渐变氛围In_xGa_(1-x)N-2层、H₂和N₂混合氛围In_xGa_(1-x)N-3层、GaN-1层和GaN-2层，生长周期数为2-5。