[發(fā)明專利]一種超晶格層的生長方法及含此結(jié)構(gòu)的LED外延結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610231780.X
• 申請日: 2016-04-14
• 公開（公告）號: CN105869994B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐平
• 申請（專利權(quán)）人: 湘能華磊光電股份有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L33/00;H01L33/06;H01L33/26;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務(wù)所(普通合伙)43214
• 代理人: 鄭雋,周曉艷

1.一種超晶格層的生長方法，其特征在于，包括周期性生長10-18個單件，所述單件由下至上依次包括In_xMg_(1-x)N層和Si_xAl_(1-x)N層或者Si_xAl_(1-x)N和In_xMg_(1-x)N層：

所述In_xMg_(1-x)N層的生長步驟具體是：保持反應(yīng)腔壓力為750-900mbar、溫度為1000-1100℃，通入流量為40000-50000sccm的NH₃、1000-1200sccm的TMIn、110-130L/min的H₂以及800-900sccm的Cp₂Mg，生長厚度為10-20nm的In_xMg_(1-x)N層；

所述Si_xAl_(1-x)N層的生長步驟具體是：保持反應(yīng)腔壓力為750-900mbar、溫度為1000-1100℃，通入流量為40000-50000sccm的NH₃、110-130L/min的H₂、200-250sccm的TMAl以及40-55sccm的SiH₄，生長厚度為10-20nm的Si_xAl_(1-x)N層，Si的摻雜濃度為1E18-5E18atom/cm³；

其中：x＝0.20-0.25。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超晶格層的生長方法，其特征在于，所述超晶格層的生長之前還包括：

步驟S1、在1000-1100℃的氫氣氣氛下，通入100-130L/min的H₂，保持反應(yīng)腔壓力100-300mbar，處理藍(lán)寶石襯底(1)5-10分鐘；

步驟S2、降溫至500-600℃，保持反應(yīng)腔壓力為300-600mbar，通入流量為10000-20000sccm的NH₃、50-100sccm的TMGa以及100-130L/min的H₂，在藍(lán)寶石襯底(1)上生長厚度為20-40nm的低溫緩沖層(2)；

步驟S3、升高溫度至1000-1100℃，保持反應(yīng)腔壓力為300-600mbar，通入流量為30000-40000sccm的NH₃以及100-130L/min的H₂，將低溫緩沖層腐蝕成不規(guī)則小島；

步驟S4、升高溫度至1000-1200℃，保持反應(yīng)腔壓力為300-600mbar，通入流量為30000-40000sccm的NH₃、200-400sccm的TMGa以及100-130L/min的H₂，持續(xù)生長厚度為2-4μm的不摻雜GaN層(3)；

步驟S5、保持反應(yīng)腔壓力和溫度不變，通入流量為30000-60000sccm的NH₃、200-400sccm的TMGa、100-130L/min的H₂以及20-50sccm的SiH₄，持續(xù)生長厚度為3-4μm的摻雜Si的N型GaN單層(4’)，其中：Si的摻雜濃度為5E18-1E19atom/cm³。