[发明专利]一种GaN基紫外LED外延结构及其载流子传输改善方法

摘要

本发明公开了一种GaN基LED外延结构及其载流子传输改善方法，从下往上依次包括：蓝宝石衬底、低温GaN缓冲层、U‑GaN层、掺Si的N‑GaN层、AlGaN/GaN紫外MQW层、EBL电子阻挡层和Mg掺的P‑GaN层，电子阻挡层包含Al组分渐变Al_xGa_1‑XN层和Al组分固定层。本发明在蓝宝石衬底上设计GaN基LED器件外延结构过程中，通过在EBL电子阻挡层中设计不同厚度的Al组分渐变Al_xGa_1‑xN层，有效提高了空穴注入效率并减少了电子溢流，使AlGaN/GaN紫外LED的光强度和光输出功率较传统方案有了明显的提升。

主权项

1.一种GaN基紫外LED外延结构载流子传输改善方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在H₂气氛下，高温处理蓝宝石衬底；S2、逐步降温，开启NH₃，对蓝宝石衬底进行氮化处理；S3、温度保持不变，开启TMGa，在蓝宝石衬底上生长低温AlN缓冲层；S4、在低温GaN缓冲层上生长U‑GaN层；S5、保持温度不变，在U‑GaN层上继续生长掺Si的N‑GaN层；S6、在掺Si的N‑GaN层上生长6个周期的AlGaN/GaN紫外MQW层；S7、在AlGaN/GaN紫外MQW层上生长包含Al组分渐变Al_xGa_1‑xN层和Al组分固定层的EBL电子阻挡层，Al组分渐变Al_xGa_1‑XN层的厚度为0～20nm，Al组分渐变Al_xGa_1‑xN层和Al组分固定层的总厚度为20nm；S8、保持温度不变，在EBL电子阻挡层上继续生长Mg掺的P‑GaN层。