[发明专利]一种GaN基绿光LED外延结构及其制备方法

摘要

本发明属于光电子器件领域，具体是一种GaN基绿光LED外延结构及其制备方法。本发明所述GaN基绿光LED外延结构，创新的采用若干对从下向上交替堆叠组成的InGaN/AlN/GaN作为多量子阱发光层，重点是多量子阱发光层中采用0.3‑1nm厚度的AlN插入层。由于超薄AlN薄膜（0.3‑1nm）的引入，钝化了发光区域的位错、V形坑等缺陷，降低缺陷中心捕获载流子的能力，改善了晶体质量，减小了反向漏电流，提高了绿光LED器件的亮度和性能。

主权项

1.一种GaN基绿光LED外延结构的制备方法，所述的GaN基绿光LED外延结构包括衬底，所述衬底上表面从下到上依次为GaN成核层、GaN缓冲层、非故意掺杂GaN层、N型GaN层、多量子阱发光层、P型GaN层以及P型GaN接触层，其特征在于，所述多量子阱发光层为若干对InGaN/AlN/GaN依次从下向上交替堆叠组成的，所述多量子阱发光层中InGaN阱层的厚度为2‑5nm，AlN插入层的厚度为0.3‑1nm，GaN垒层的厚度为8‑20nm；该方法是采用如下步骤实现的：提供一衬底；在衬底上生长GaN成核层；在GaN成核层上生长GaN缓冲层；在GaN缓冲层上生长非故意掺杂GaN层；在非故意掺杂GaN层上生长N型GaN层；在N型GaN层上生长多量子阱发光层，所述多量子阱发光层为若干对InGaN/AlN/GaN依次从下向上交替堆叠组成；在多量子阱发光层上生长P型GaN层；在P型GaN层上生长P型GaN接触层；所述多量子阱发光层的一个生长周期里先通NH3气体、In源和Ga源，生长InGaN阱层，阱层生长完后，继续通入In源而关闭NH3气体和Ga源，保持1‑3min，使得生长表面上吸附一定的In原子；然后关闭In源并通入Al源，并稳定2‑5min，使得Al原子有足够的时间迁移到生长表面的缺陷处，然后再通入NH3气体，在生长表面的缺陷处形成AlN薄膜；最后通入NH3和Ga源，然后生长GaN垒层。