[发明专利]一种降低量子阱位错密度的LED外延生长方法

权利要求书

1.一种降低量子阱位错密度的LED外延生长方法，其特征在于，包括：

处理蓝宝石衬底；

在所述蓝宝石衬底上顺次生长低温缓冲GaN层、不掺杂GaN层；

生长掺杂Si的N型GaN层；

生长多量子阱发光层：在温度为730-780℃、压力控制在400-800mbar，TEGa用量为100-300sccm，TMIn用量为500-2000sccm，SiH₄用量为0.2-2sccm的条件下，生长2.0-4.0nm的In_xGa_(1-x)N阱层(x＝0.18-0.23)；升高温度至780-880℃、压力控制在200-400mbar，TEGa用量为250-750sccm的条件下，生长8-14nm的GaN垒层；所述In_xGa_(1-x)N阱层(x＝0.18-0.23)和GaN垒层周期生长组成多量子阱发光层，周期数为6-15，总体厚度为120-300nm；

生长掺Al、Mg的PAlGaN电子阻挡层；

生长掺Mg的P型GaN层；

降温冷却。

2.根据权利要求1所述的降低量子阱位错密度的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：

保持温度在1030-1080℃、压力控制在150-500mbar，TMGa为MO源，所述TMGa用量为600-1000sccm的条件下，生长1-2μm的持续掺杂Si的N型GaN，Si的掺杂浓度：8E+18-2E+19atom/cm³。

3.根据权利要求1所述的降低量子阱位错密度的LED外延生长方法，其特征在于，所述处理蓝宝石衬底，进一步为：

升温至1000-1020℃的氢气气氛下，压力控制在100-150mbar的条件下，处理蓝宝石衬底5-10min。

4.根据权利要求1所述的降低量子阱位错密度的LED外延生长方法，其特征在于，在所述蓝宝石衬底上顺次生长低温缓冲GaN层、不掺杂GaN层，进一步为：

降温至520-550℃，压力控制在500-1000mbar，使用TMGa为MO源，所述TMGa用量为40-100sccm的条件下，在所述蓝宝石衬底上生长厚度为20-30nm的低温缓冲GaN层；

生长不掺杂GaN层。

5.根据权利要求1所述的降低量子阱位错密度的LED外延生长方法，其特征在于，在所述蓝宝石衬底上顺次生长低温缓冲GaN层、不掺杂GaN层，进一步为：

在所述蓝宝石衬底上生长低温缓冲GaN层；

升温至1030-1080℃，保持温度不变，压力控制在150-500mbar，使用TMGa为MO源，所述TMGa用量为200-800sccm的条件下，持续生长2-4um的不掺杂GaN层。

6.根据权利要求1所述的降低量子阱位错密度的LED外延生长方法，其特征在于，所述生长掺Al、Mg的PAlGaN电子阻挡层，进一步为：

升温至850-950℃，压力控制在100-300mbar，使用TMGa、TMAl、CP₂Mg为MO源，所述TMGa用量为40-200sccm，所述TMAl用量为20-200sccm，CP2Mg用量为100-1000sccm的条件下，持续生长20-100nm的掺Al、Mg的PAlGaN电子阻挡层；Mg的掺杂浓度：3E+18-6E+18atom/cm³，Al的掺杂浓度：1E+20-3E+20atom/cm³。