[發明專利]LED外延層生長方法及LED外延層

有效

• 申請號: 201410165324.0
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN103952684A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 張宇;林傳強;農民濤;周佐華
• 申請（專利權）人: 湘能華磊光電股份有限公司
• 主分類號: C23C16/34
• 分類號: C23C16/34;H01L33/00;H01L33/14
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;鄭雋

1.一種LED外延層生長方法，依次包括處理襯底、生長低溫緩沖GaN層、生長非摻雜GaN層、生長摻Si的GaN層、生長有緣層MQW、生長P型AlGaN層、生長P型GaN層步驟，其特征在于，

所述生長P型GaN層步驟為：

在溫度為950-1100℃，反應腔壓力在200-600mbar的反應室內，重復間隔性地通入A、B兩組原料，直至P型GaN層的厚度為100-300nm；

其中，A組原料為50000-60000sccm的NH₃、20-40sccm的TMGa源、1500-2500sccm的Cp₂Mg源，生成厚度為5-20nm的GaN層；B組原料為50000-60000sccm的NH3、20-40sccm的TMGa、1500-2500sccm的Cp₂Mg源、5-15sccm的SiH₄，生成厚度為5-10nm的摻Mg和Si的GaN層，Mg的摻雜濃度為1E+19-1E+20atom/cm³，Si的摻雜濃度1E+17-1E+18atom/cm³。

2.根據權利要求1所述的一種LED外延層生長方法，其特征在于，先通入A組原料，再通入B組原料。

3.根據權利要求1所述的一種LED外延層生長方法，其特征在于，先通入B組原料，再通入A組原料。

4.根據權利要求1所述的一種提高P層MG激活效率的LED外延層生長方法，其特征在于，

所述生長P型GaN層步驟中，摻雜Si濃度低于摻雜Mg濃度的1-2個數量級。

5.根據權利要求1所述的一種LED外延層生長方法，其特征在于，所述生長有緣層MQW步驟為：

在溫度700-750℃，壓力300-400mbar的反應室內，通入1500-1700sccm的TMIn和20-30sccm的TMGa生長摻雜In的厚度為3-4nm的In_xGa_(1-x)N層，其中x＝0.15-0.25；

溫度為800-850℃，生長厚度為10-15nm的GaN層，In_xGa_(1-x)N/GaN層的周期數為10-15；In的摻雜濃度為1E20-3E20atom/cm³。

6.根據權利要求1-5任一項所述的LED外延層生長方法制得的LED外延層，其特征在于，包括厚度為100-300nm的P型GaN層，所述P型GaN層包括若干個雙層單元，每個雙層單元包括：

摻Mg的GaN層：厚度為5-20nm；

摻Mg和Si的GaN層：厚度為5-10nm。

7.根據權利要求6所述的LED外延層，其特征在于，在所述雙層單元中，所述摻Mg的GaN層在所述摻Mg和Si的GaN層之上，或者，所述摻Mg的GaN層在所述摻Mg和Si的GaN層之下。

8.根據權利要求6所述的LED外延層，其特征在于，在非摻雜GaN層和有緣層MQW之間，包括摻Si的GaN層，厚度為2-4um。