[发明专利]GaN层生长方法及所得LED外延层和LED芯片

摘要

本发明提供了一种GaN层生长方法及所得LED外延层和LED芯片，其中生长方法，包括以下步骤：S1步骤：在950℃下，反应压力为400～500mbar的条件下，在GaN成核层上持续生长200～400s的第一GaN层；S2步骤：然后升温至1000～1050℃，反应压力为500～600mbar的条件下，在所述第一GaN层上持续生长800～1000s的第二GaN层，得到所述GaN层。本发明提供的生长方法通过调整GaN层的生长温度、生长压力和在相应条件下的生长时间，实现对GaN晶体的分段生长，使分段生长所得具有少许差别的GaN晶体相互配合，从而实现了GaN晶体的结晶质量的提升，并减少GaN晶体与衬底晶体之间的晶格失配。

主权项

1.一种LED外延层结构的生长方法，其特征在于：其包括以下步骤：S1：在1100℃，反应腔压力维持在140mbar的氢气气氛下高温处理蓝宝石衬底6分钟；S2：降温至600℃下，反应腔压力维持在500mbar，在蓝宝石衬底上生长厚度为40nm的GaN成核层；S3：在950℃下，反应压力为500mbar的条件下，在GaN成核层上持续生长200s的第一GaN层，其中三甲基镓的流量为200sccm；S4：然后升温至1000℃，反应压力为600mbar的条件下，在第一GaN层上持续生长1000s的第二GaN层，其中三甲基镓的流量为280sccm，得到GaN层，整个过程中NH3的流量为28000sccm；S5、升高温度到1170℃下，反应腔压力维持在400mbar，持续生长2300s的不掺杂GaN；S6、然后持续生长掺杂Si的N型GaN，Si掺杂浓度7E+18，总厚度控制在3μm；S7、周期性生长有缘层MQW，反应腔压力维持在350mbar，低温710℃，同时通入55000sccm的NH3、140sccm的TEGa、1600sccm的TMIn生长总厚度控制在3.2nm的InGaN，然后升高温度至830℃，压力不变，同时通入55000sccm的NH3、450sccm的TEGa生长约10nm的GaN层.InGaN/GaN周期数为11；S8、再升高温度到950℃，反应腔压力维持在300mbar，持续生长40nm的P型AlGaN层，Al掺杂浓度2E+20，Mg掺杂浓度6E+18；S9、再升高温度到940℃，反应腔压力维持在500mbar，持续生长200nm的掺镁的P型GaN层，Mg掺杂浓度2E+19；S10、最后降温至750℃，保温25分钟，接着炉内冷却，得到LED外延片。