[發明專利]一種紫外LED外延結構生長方法在審
| 申請號： | 201410145553.6 | 申請日： | 2014-04-11 |
| 公開（公告）號： | CN103915532A | 公開（公告）日： | 2014-07-09 |
| 發明（設計）人： | 王曉波 | 申請（專利權）人： | 西安神光皓瑞光電科技有限公司 |
| 主分類號： | H01L33/00 | 分類號： | H01L33/00;H01L33/30;H01L33/06 |
| 代理公司： | 西安智邦專利商標代理有限公司 61211 | 代理人： | 胡樂 |
| 地址： | 710100 陜西*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 紫外 led 外延 結構 生長 方法 | ||
技術領域
本發明屬于半導體光電子領域，涉及一種紫光LED外延結構生長方法。
背景技術
隨著LED應用的發展，紫光LED的市場需求越來越大，發光波長覆蓋210-400nm的紫外LED，具有傳統紫外光源無法比擬的優勢。紫外LED不僅可以用在照明領域，同時在生物醫療、防偽鑒定、空氣，水質凈化、生化檢測、高密度信息儲存等方面都可替代傳統含有毒有害物質的紫外汞燈，目前紫光LED生長由于受到生長材料本身的限制和摻雜難度影響，發光效率普遍較低，并且電壓普遍較高，如何降低摻雜難度，減少材料生長的困難度是當下研究的重點。
發明內容
本發明是一種新的生長紫外LED的外延結構的方法，采用新的結構層和表面接觸層摻雜，既可以實現避免生長紫外光時表面材料本身對光的吸收，還可以降低接觸電壓。
本發明的基本技術方案如下：
一種紫外LED外延結構生長方法，包括以下步驟：
（1）在藍寶石襯底上生長低溫AlN；
（2）生長高溫AlN；
（3）生長若干個周期AlN/AlGaN超晶格結構層；
（4）生長摻雜硅烷的n型AlGaN層；
（5）生長若干個周期AlxGa1-xN/AlyGa1-yN量子阱壘區，其中AlxGa1-xN作為阱層，AlyGa1-yN作為壘層，0<x＜y＜1；
（6）生長摻雜鎂p型AlGaN阻擋層；
（7）生長摻雜鎂p型AlGaN層作為p層；
（8）生長重摻雜硅烷n++型AlzInwGa1-z-wN薄層,0<w<0.05,0<z<0.9；
（9）氮氣氛圍下退火。
以上所稱的“高溫”、“低溫”在本領域是具有明確意義的技術術語。
基于上述基本方案，本發明還做如下優化限定：
上述步驟（8）生長3-10nm的重摻雜硅烷n++型AlzInwGa1-z-wN薄層。
上述步驟（8）的最佳生長環境為在890℃，200torr。
上述步驟（5）的每一個周期中，量子阱層AlxGa1-xN和壘層AlyGa1-yN層的厚度分別為3nm和8nm。
相應的，本發明的紫外LED外延片，包括依次生長的以下各層：
藍寶石襯底；
低溫AlN；
高溫AlN；
若干個周期AlN/AlGaN超晶格結構層；
摻雜硅烷的n型AlGaN層；
若干個周期AlxGa1-xN/AlyGa1-yN量子阱壘區，其中AlxGa1-xN作為阱層，AlyGa1-yN作為壘層，0<x＜y＜1；
摻雜鎂p型AlGaN阻擋層；
摻雜鎂p型AlGaN層作為p層；
重摻雜硅烷n++型AlzInwGa1-z-wN薄層，0<w<0.05,0<z<0.9。
其中：
重摻雜硅烷n++型AlzInwGa1-z-wN薄層的較佳厚度為3-10nm。
AlxGa1-xN/AlyGa1-yN量子阱壘區的每一個周期中，量子阱層AlxGa1-xN和壘層AlyGa1-yN層的最佳厚度分別為3nm和8nm。
本發明具有以下有效效果：
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