[發明專利]一種提高大功率GaN基LED發光效率的外延結構及生長方法

有效

• 申請號: 201310180368.6
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN103247729A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 郭麗彬;蔣利民;劉仁鎖;楊奎;吳禮清
• 申請（專利權）人: 合肥彩虹藍光科技有限公司
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/12;H01L33/14;H01L33/30;H01L33/00
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1.一種提高大功率GaN基LED發光效率的外延結構，其特征在于，該外延結構從下向上的順序依次為：襯底、低溫GaN緩沖層、GaN非摻雜層、N型GaN層、多量子阱層、發光量子阱層、低溫P型GaN層、PAlGaN/PInGaN電子阻擋層、高溫P型GaN層和P型接觸層。

2.一種如權利要求1所述的提高大功率GaN基LED發光效率的外延結構的生長方法，其特征在于，所述PAlGaN/PInGaN電子阻擋層的生長分為以下9步：

???（1）在生長PAlGaN/PInGaN電流阻擋層前，先生長一層GaN材料8a；

???（2）GaN層8a生長結束后，生長PAl_xGa_1-xN層8b，其中0.1<x≤0.3；

???（3）PAl_xGa_1-xN層8b生長結束后，生長一層PIn_aGa_1-aN層8c，其中0.1<X≤0.3，0.1<a≤0.5；

???（4）PIn_aGa_1-aN層8c生長結束后，生長一層PAl_yGa_1-yN層8d，其中0.1<a≤0.5，0.3<y≤0.8；

???（5）PAl_yGa_1-yN層8d生長結束后，生長一層PIn_bGa_1-bN層8e，該層中In的摩爾百分數高于PIn_aGa_1-aN層8c中In的組分，其中0.3<y≤0.8，0.2<b≤0.9，0.1<a≤0.5；

???（6）PIn_bGa_1-bN層8e生長結束后，生長一層PAl_yGa_1-yN層8f，其中0.2<b≤0.9，0.3<y≤0.8；

???（7）PAl_yGa_1-yN層8f生長結束后，生長一層PIn_aGa_1-aN層8h，其中0.3<y≤0.8，0.1<a≤0.5；

???（8）PIn_aGa_1-aN層8h生長結束后，生長一層PAl_xGa_1-xN層8i，其中0.1<a≤0.5，0.1<x≤0.3；

(9)?PAl_xGa_1-xN層8i生長結束后，生長一層GaN材料層8j，其中0.1<x≤0.3。

3.根據權利要求2所述的提高大功率GaN基LED發光效率的外延結構的生長方法，其特征在于，所述第（3）步PIn_aGa_1-aN層8c和第（7）步中PIn_aGa_1-aN層8h層中In的流量相同，其中0.1<a≤0.5。

4.根據權利要求2所述的提高大功率GaN基LED發光效率的外延結構的生長方法，其特征在于，所述第（5）步PIn_bGa_1-bN層8e中In的摩爾百分數高于第

（3）步PIn_aGa_1-aN層8c中In的組分，其中0.2<b≤0.9，0.1<a≤0.5。

5.根據權利要求2所述的提高大功率GaN基LED發光效率的外延結構的生長方法，其特征在于，所述第（2）步PAl_xGa_1-xN層8b和第（4）步中PAl_yGa_1-yN層8d生長過程中Al的組分是逐漸階梯增加的，其中0.1<x≤0.3，0.3<y≤0.8。

6.根據權利要求5所述的提高大功率GaN基LED發光效率的外延結構的生長方法，其特征在于，所述第（6）步PAl_yGa_1-yN層8f和第（8）步PAl_xGa_1-xN層8i生長過程中Al的組分是逐漸階梯減少的，增加和減少的幅度相同，Al的組分變化呈屋脊狀分布，其中0.3<y≤0.8，0.1<x≤0.3。