[发明专利]一种GaN基发光二极管外延片的生长方法有效

申请号：	201611190103.4	申请日：	2016-12-21
公开（公告）号：	CN106711297B	公开（公告）日：	2019-05-14
发明（设计）人：	李红丽;胡加辉	申请（专利权）人：	华灿光电（浙江）有限公司
主分类号：	H01L33/00	分类号：	H01L33/00;H01L33/12
代理公司：	北京三高永信知识产权代理有限责任公司 11138	代理人：	徐立
地址：	322000 浙江省金华市义***	国省代码：	浙江;33
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摘要：
搜索关键词：	生长垒层载气应力释放层混合气体超晶格外延片阱层半导体技术领域未掺杂GaN层多量子阱层抗静电能力测试条件交替层叠外延生长缓冲层衬底芯片
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【说明书】：

本发明公开了一种GaN基发光二极管外延片的生长方法，属于半导体技术领域。所述生长方法包括：在衬底上依次外延生长缓冲层、未掺杂GaN层、N型GaN层、应力释放层、多量子阱层、P型电子阻挡层、P型GaN层；其中，所述应力释放层包括依次生长的第一GaN垒层、由交替层叠的InGaN层和GaN层组成的超晶格阱层、第二GaN垒层，所述第一GaN垒层生长采用的载气为纯净的N₂或者H₂和N₂的混合气体，所述超晶格阱层生长采用的载气为纯净的N₂，所述第二GaN垒层生长采用的载气为H₂和N₂的混合气体。本发明制成的芯片在4000v测试条件下测得抗静电能力提升30％左右。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种GaN基发光二极管外延片的生长方法。

背景技术

发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是信息光电子新兴产业中极具影响力的新产品，具有体积小、颜色丰富多彩、能耗低、使用寿命长等优点，广泛应用于照明、显示屏、信号灯、背光源、玩具等领域。其中，以GaN为代表的发光二极管，成本低，外延和芯片工艺相对成熟，仍然引领着前沿和热点技术。

GaN基LED外延片通常生长在蓝宝石衬底上，蓝宝石和GaN之间存在晶格失配，在底层生长过程中就已经出现各种缺陷。而且GaN基LED外延片中的InGaN量子阱和GaN量子垒之间也存在晶格失配，使得晶体质量较差，容易形成漏电通道。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种GaN基发光二极管外延片的生长方法。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种GaN基发光二极管外延片的生长方法，所述生长方法包括：

在衬底上依次外延生长缓冲层、未掺杂GaN层、N型GaN层、应力释放层、多量子阱层、P型电子阻挡层、P型GaN层；

其中，所述应力释放层包括依次生长的第一GaN垒层、由交替层叠的InGaN层和GaN层组成的超晶格阱层、第二GaN垒层，所述第一GaN垒层生长采用的载气为纯净的N₂或者H₂和N₂的混合气体，所述超晶格阱层生长采用的载气为纯净的N₂，所述第二GaN垒层生长采用的载气为H₂和N₂的混合气体。

可选地，所述第一GaN垒层生长采用的H₂和N₂的混合气体中，H₂和N₂的流量比为1:4～1:10。

可选地，所述第二GaN垒层生长采用的H₂和N₂的混合气体中，H₂和N₂的流量比为1:4～1:7。

可选地，所述第二GaN垒层的厚度大于所述第一GaN垒层的厚度。

可选地，所述第二GaN垒层的厚度为800～1600nm。

可选地，所述第一GaN垒层、所述超晶格阱层、所述第二GaN垒层中均掺有Si。

优选地，所述超晶格阱层中Si的掺杂浓度为所述第一GaN垒层中Si的掺杂浓度的1/10。