[發(fā)明專利]一種具有P型AlInGaN接觸層的LED及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410182935.6
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN105023980A
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 逯瑤;王成新;曲爽
• 申請（專利權(quán)）人: 山東浪潮華光光電子股份有限公司
• 主分類號: H01L33/14
• 分類號: H01L33/14;H01L33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種具有P型AlInGaN接觸層的LED，其結(jié)構(gòu)由下至上依次包括襯底，成核層，緩沖層，N型GaN層，多量子阱發(fā)光層，P型結(jié)構(gòu)；其中，

所述成核層是氮化鎵層、氮化鋁層或鋁鎵氮層之一；

所述緩沖層為非摻雜GaN層；

所述多量子阱發(fā)光層是由InGaN勢阱層和GaN勢壘層周期性交替疊加構(gòu)成；

所述P型結(jié)構(gòu)組成依次為P型AlGaN層、P型GaN層和P型AlInGaN接觸層。

2.一種權(quán)利要求1所述的一種具有P型AlInGaN接觸層的LED制作方法，包括以下步驟：

(1)將藍寶石或碳化硅襯底放入金屬有機物化學氣相沉積(MOCVD)設(shè)備的反應(yīng)室中，在氫氣氣氛下加熱到1000-1500℃，處理5-30分鐘；

(2)在處理過的藍寶石或碳化硅襯底上生長氮化鎵、氮化鋁或者鋁鎵氮成核層；

(3)在上述成核層上生長非摻雜氮化鎵緩沖層、N型GaN層以及多量子阱發(fā)光層；

(4)在上述多量子阱發(fā)光層上生長P型結(jié)構(gòu)，包括P型AlGaN層、P型GaN層和P型AlInGaN接觸層；其中P型AlInGaN接觸層生長時包括以下步驟：

在生長溫度為200-1200℃、壓力為120-800mbar的環(huán)境下，開啟Al源，Al源流量為56-104sccm；在Al源通入之前、同時或之后，開啟In源，In源初始流量為0-800sccm；該層生長時間為20-600s，Mg摻雜濃度為0.1×10¹⁹/cm^-3-3.5×10²⁰/cm^-3；In源流量每秒變化量為0.3-100sccm，In源通入時間為20-600s，這樣隨著In源流量的速率不斷的變化得到一組In組分漸變的P型AlInGaN接觸層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有P型AlInGaN接觸層的LED制作方法，其特征在于，所述步驟(2)中，氮化鎵成核層生長溫度440-800℃，厚度15-600nm；氮化鋁和鋁鎵氮成核層，生長溫度600-1250℃，厚度30-200nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有P型AlInGaN接觸層的LED制作方法，其特征在于，所述步驟(3)中，非摻雜氮化鎵層緩沖層生長溫度為1000-1200℃，厚度為0.1-3μm；N型GaN層生長溫度為1000-1405℃，厚度為0.3-2.5μm；多量子阱發(fā)光層的厚度為200-300nm，由5-20個周期的InGaN勢阱層和GaN勢壘層交互疊加構(gòu)成；單個周期的所述InGaN勢阱層的厚度為2-3.5nm，單個周期的所述GaN勢壘層的厚度為5-14nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有P型AlInGaN接觸層的LED制作方法，其特征在于，所述步驟(4)中，P型AlGaN層生長溫度為500-900℃，Mg摻雜濃度3×10¹⁸/cm^-3-8×10¹⁹/cm^-3。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有P型AlInGaN接觸層的LED制作方法，其特征在于，所述步驟(4)中，P型GaN層生長溫度為800-1200℃，Mg摻雜濃度5×10¹⁹/cm^-3-8×10¹⁹/cm^-3。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有P型AlInGaN接觸層的LED制作方法，其特征在于，所述步驟(4)中，P型AlInGaN接觸層厚度為2-800nm。