[发明专利]一种LED外延结构生长方法

说明书

本申请公开了一种LED外延结构生长方法，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，其中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层的步骤。本发明方法解决现有LED外延生长方法中存在的量子阱生长质量不高及量子阱辐射复合效率低下的问题，从而提高LED的发光效率，并降低正向驱动电压。

技术领域

本发明属于LED技术领域，具体涉及一种LED外延结构生长方法。

背景技术

发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)是一种将电能转化为光能的半导体电子器件。当电流流过时，电子与空穴在其量子阱内复合而发出单色光。 LED作为一种高效、环保、绿色新型固态照明光源，具有低电压、低功耗、体积小、重量轻、寿命长、高可靠性、色彩丰富等优点。目前国内生产LED 的规模正在逐步扩大，但是LED仍然存在发光效率低下的问题，影响LED的节能效果。

目前传统的LED外延InGaN/GaN多量子阱层生长方法中，InGaN/GaN 多量子阱层品质不高，量子阱发光区辐射效率低下，严重阻碍了LED发光效率的提高，影响LED的节能效果。

因此，提供一种新的LED外延结构生长方法，解决现有LED多量子阱层中存在的量子阱生长质量不高及量子阱辐射复合效率低下的问题，从而提高LED的发光效率，是本技术领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明通过采用新的多量子阱层生长方法来解决现有LED外延生长方法中存在的量子阱生长质量不高及量子阱辐射复合效率低下的问题，从而提高LED的发光效率，并降低正向驱动电压。

本发明的LED外延结构生长方法，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；