[发明专利]一种提高发光效率的LED外延生长方法

摘要

本申请公开了一种提高发光效率的LED外延生长方法，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、交替生长InxGa(1‑x)N/GaN发光层、生长AlyGa(1‑y)N电子阻挡层、生长掺杂Mg的P型GaN层、以及降温冷却，其中AlyGa(1‑y)N电子阻挡层由下至上依次包括Al组分线性增加AlyGa(1‑y)N‑1层、Al组分恒定AlyGa(1‑y)N‑2层、Al组分线性减少AlyGa(1‑y)N‑3层。本发明通过设计新的AlyGa(1‑y)N电子阻挡层结构来提高空穴注入效率和电子约束能力，从而提高LED的发光效率。

主权项

1.一种提高发光效率的LED外延生长方法，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、交替生长InxGa(1‑x)N/GaN发光层、生长AlyGa(1‑y)N电子阻挡层、生长掺杂Mg的P型GaN层、以及降温冷却；所述生长AlyGa(1‑y)N电子阻挡层的过程包括如下步骤：1)保持反应腔压力200～400mbar、温度900～950℃，连续通入流量为50000～70000sccm的NH3、30～60sccm的TMGa、100～130L/min的H2、100～130sccm的TMAl及1000～1300sccm的Cp2Mg，持续生长厚度为20～30nm的AlyGa(1‑y)N‑1层，其中，Al的组分含量y沿外延生长方向从0％到15％线性增加，Mg的掺杂浓度为1E19～1E20atoms/cm3；2)保持反应腔压力和温度、以及NH3流量、H2流量、TMGa流量、TMAl流量、Cp2Mg流量的生长反应条件不变，在AlyGa(1‑y)N‑1层上持续生长厚度为10～15nm的AlyGa(1‑y)N‑2层，其中，Al的组分含量y恒定为15％，Mg的掺杂浓度为1E19～1E20atoms/cm3；3)保持反应腔压力和温度、以及NH3流量、H2流量、TMGa流量、TMAl流量、Cp2Mg流量的生长反应条件不变，在AlyGa(1‑y)N‑2层上持续生长厚度为20～30nm的AlyGa(1‑y)N‑3层，其中，Al的组分含量y沿外延生长方向从15％到0％线性减少，Mg的掺杂浓度为1E19～1E20atoms/cm3。