[發明專利]一種GaN LED外延片結構及制備方法

有效

• 申請號: 201310167524.5
• 申請日: 2013-05-09
• 公開（公告）號: CN103258930A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 王東盛;梁紅偉;杜國同
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H01L33/38
• 分類號: H01L33/38;H01L33/00
• 代理公司: 大連星海專利事務所 21208
• 代理人: 徐淑東

1.一種帶有pGaN六角微米柱的GaN?LED外延片結構，其特征是：包括GaN?LED外延片結構層，和采用pGaN六角微米柱層（106）作為p型導電層的表面。

2.根據權利要求1所述的帶有pGaN六角微米柱的GaN?LED外延片結構，其特征是：所述GaN?LED外延片結構層包括生長于緩沖層（102）上的非摻雜GaN層（103），非摻雜GaN層（103）上生長有N型氮化鎵層（104），N型氮化鎵層（104）上生長有多量子阱層（11），多量子阱層（11）上生長有P型氮化鋁層（105），P型氮化鋁層（105）上生長有P型六角微米柱層（106）。

3.根據權利要求1或2所述的帶有pGaN六角微米柱的GaN?LED外延片結構，其特征是：所述pGaN六角微米柱(106)生長在高Al組分的p型AlGaN層（105）表面，六角微米柱的直徑為1~6μm，高度50~500nm。

4.根據權利要求1或2所述的帶有pGaN六角微米柱的GaN?LED外延片結構，其特征是：所述GaN?LED外延片結構層的多量子阱層（11）中In的摩爾濃度范圍為0.001~0.3。

5.根據權利要求2所述的帶有pGaN六角微米柱的GaN?LED外延片結構，其特征是：p型AlGaN層（105）厚度為10~100nm，Al的摩爾濃度為0.2~0.35。

6.根據權利要求2所述的帶有pGaN六角微米柱的GaN?LED外延片結構，其特征是：所述緩沖層（102）的厚度為10nm~100nm；緩沖層（102）為GaN層、AlN緩沖層、AlxGa1-xN層、InxGa1-xN層或?AlxInyGa1-x-yN層；其中，x為0.01~0.99，y為0.01~0.99。

7.一種帶有pGaN六角微米柱的GaN?LED外延片結構制備方法包括如下步驟，其特征是：

（a）、提供襯底（101），并將所述襯底（101）在1050℃~1250℃的H2氛圍下高溫凈化5~10分鐘；

（b）、在H2氛圍下將上述高溫凈化后的襯底（101）降溫至500℃~600℃，并利用MOCVD工藝在襯底（101）上生長緩沖層（102）；

（c）、在上述緩沖層（102）上通過MOCVD工藝生長GaN?LED外延片結構層。

8.根據權利要求7所述的帶有pGaN六角微米柱的GaN?LED外延片結構制備方法，包括如下步驟：

所述GaN?LED外延片結構層生長過程如下：

（c1）、將生長有緩沖層（102）的襯底（101）環境溫度升至1000℃~1200℃，并在緩沖層（102）上生長非摻雜GaN層（103）；

（c2）、在上述襯底（101）上生長N型氮化鎵層（104），所述N型氮化鎵層（104）覆蓋于非摻雜GaN層（103）；

（c3）、在上述襯底（101）放置于N2氛圍下并使溫度為740℃~860℃，以在N型氮化鎵層（104）上生長5~15個周期結構的量子阱層，以形成多量子阱層（11）；

（c4）、將上述襯底（101）再次放置于H2氛圍下并使溫度為750℃~1000℃，在多量子阱層（11）上生長P型氮化鋁層（105）；

（c5）、在上述P型氮化鋁層（105）上生長P型六角微米柱層（106）。