[发明专利]一种发光二极管应力释放层的外延生长方法

摘要

本发明公开发光二极管应力释放层的外延生长方法，包括：处理衬底、生长低温缓冲层GaN、在1000‑1100℃的温度条件下通入NH3及H2将所述低温缓冲层GaN腐蚀成不规则的岛状、生长不掺杂的GaN层、生长第一掺杂Si的N型GaN层；生长第二掺杂Si的N型GaN层、生长第三掺杂Si的N型GaN层、生长第一应力释放层、生长第二应力释放层、生长nGaN层、生长发光层、生长P型AlGaN层、生长掺镁的P型GaN层及降温冷却。本发明消除了LED中晶格失配带来的应力。

主权项

1.一种发光二极管应力释放层的外延生长方法，其特征在于，包括：处理衬底、生长低温缓冲层GaN、在1000‑1100℃的温度条件下通入NH3及H2将所述低温缓冲层GaN腐蚀成不规则的岛状、生长不掺杂的GaN层、生长第一掺杂Si的N型GaN层；生长第二掺杂Si的N型GaN层、生长第三掺杂Si的N型GaN层、生长第一应力释放层、生长第二应力释放层、生长nGaN层、生长发光层、生长P型AlGaN层、生长掺镁的P型GaN层及降温冷却；其中，生长第一应力释放层，进一步为：在750‑850℃的温度条件下，保持反应腔压力300‑400mbar，通入流量为30000‑60000sccm的NH3、50‑100sccm的TEGa、500‑1000sccm的TMIn、100‑130L/min的N2及0.5‑1sccm的SiH4，生长2‑3nm的第一nInGaN层,其中，In掺杂浓度为1E18‑5E18atoms/cm3，Si掺杂浓度为1E17‑5E17atoms/cm3；在750‑850℃的温度条件下，保持反应腔压力300‑400mbar，通入流量为30000‑60000sccm的NH3、100‑200sccm的TMGa、100‑130L/min的N2及1‑2sccm的SiH4，生长30‑40nm的第一nGaN层，其中，Si掺杂浓度5E17‑1E18atoms/cm3；周期性生长所述第一nInGaN层及nGaN层得到第一应力释放层，其中，生长周期为3‑4；生长第二应力释放层，进一步为：在750‑850℃的温度条件下，保持反应腔压力300‑400mbar，通入流量为30000‑60000sccm的NH3、200‑500sccm的TEGa、1500‑2000sccm的TMIn、100‑130L/min的N2及0.5‑1sccm的SiH4，生长1‑4nm的第二nInGaN层，其中，In掺杂浓度为5E19‑1E20atoms/cm3，Si掺杂浓度为1E17‑5E17atoms/cm3；在750‑850℃的温度条件下，保持反应腔压力300‑400mbar，通入流量为30000‑60000sccm的NH3、200‑400sccm的TEGa、100‑130L/min的N2及0.05‑1sccm的SiH4，生长1‑4nm的第二nGaN层，其中，Si掺杂浓度为1E17‑5E17atoms/cm3；周期性生长所述第二nInGaN层及第二nGaN层得到第二应力释放层，其中，生长周期为15‑18；生长发光层，进一步为：在700‑750℃的温度条件下，保持反应腔压力300‑400mbar，通入流量为50000‑70000sccm的NH3、100‑200sccm的TEGa、1500‑2000sccm的TMIn及100‑130L/min的N2，生长掺杂In的2.5‑3.5nm、发光波长为450‑455nm的InxGa(1‑x)N层，其中，x＝0.20‑0.25；升高温度至750‑850℃，保持反应腔压力为300‑400mbar，通入流量为50000‑70000sccm的NH3、200‑400sccm的TEGa及100‑130L/min的N2，生长8‑15nm的GaN层；周期性交替生长InxGa(1‑x)N层及GaN层，得到InxGa(1‑x)N/GaN的发光层，其中，生长周期数为7‑15。