[发明专利]LED外延超晶格生长方法

摘要

本申请公开了一种LED外延超晶格生长方法，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MgAlGaN/SiAlN超晶格层、生长发光层、生长P型AlGaN层、生长掺杂Mg的P型GaN层、降温冷却。在所述生长掺杂Si的N型GaN层之后、所述生长发光层之前，引入MgAlGaN/SiAlN超晶格层，能够扩展LED电流，降低LED驱动电压，提升LED光效性能，改善LED发光强度。

主权项

1.一种LED外延超晶格生长方法，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、生长发光层、生长P型AlGaN层、生长掺杂Mg的P型GaN层、降温冷却，在所述生长掺杂Si的N型GaN层之后、所述生长发光层之前，还包括：生长MgAlGaN/SiAlN超晶格层，所述生长MgAlGaN/SiAlN超晶格层为：保持反应腔压力750mbar‑900mbar、保持温度1000℃‑1100℃，通入流量为40000sccm‑50000sccm的NH3、110L/min‑130L/min的H2、200sccm‑250sccm的TMAl、200sccm‑400sccm的TMGa、800sccm‑900sccm的Cp2Mg、40sccm‑55sccm的SiH4，生长MgAlGaN/SiAlN超晶格层；所述生长MgAlGaN/SiAlN超晶格层，进一步为：保持反应腔压力750mbar‑900mbar、保持温度1000℃‑1100℃，通入流量为40000sccm‑50000sccm的NH3、800sccm‑900sccm的Cp2Mg、200sccm‑400sccm的TMGa、200sccm‑250sccm的TMAl、110L/min‑130L/min的H2，生长厚度为10nm‑20nm的MgAlGaN层；保持反应腔压力750mbar‑900mbar、保持温度1000℃‑1100℃，通入流量为40000sccm‑50000sccm的NH3、110L/min‑130L/min的H2、200sccm‑250sccm的TMAl、40sccm‑55sccm的SiH4，生长SiAlN层，其中，Si掺杂浓度为1E18atoms/cm3‑5E18atoms/cm3；周期性生长所述MgAlGaN层和所述SiAlN层，生长周期为10‑18，生长所述MgAlGaN层和生长所述SiAlN层的顺序可互换；其中，所述生长发光层，进一步为：保持反应腔压力300mbar‑400mbar、温度700℃‑750℃，通入流量为50000sccm‑70000sccm的NH3、20sccm‑40sccm的TMGa、1500sccm‑2000sccm的TMIn、100L/min‑130L/min的N2，生长掺杂In的厚度为2.5nm‑3.5nm的InxGa(1‑x)N层，x＝0.20‑0.25，发光波长450nm‑455nm；接着升高温度至750℃‑850℃，保持反应腔压力300mbar‑400mbar，通入流量为50000sccm‑70000sccm的NH3、20sccm‑100sccm的TMGa、100L/min‑130L/min的N2，生长8nm‑15nm的GaN层；重复InxGa(1‑x)N的生长，然后重复GaN的生长，交替生长InxGa(1‑x)N/GaN发光层，控制周期数为7‑15个。