[發(fā)明專利]復(fù)合P型GaN層的LED外延結(jié)構(gòu)及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611192243.5
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106784184A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉為剛;曾瑩
• 申請（專利權(quán)）人: 湘能華磊光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/32
• 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

1.一種復(fù)合P型GaN層的LED外延結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，依次包括處理襯底(1)、生長緩沖層(2)、生長u型GaN層(3)、生長n型GaN層(4)、生長MQW有源層(5)、生長電子阻擋層(6)、生長P型GaN層步驟，其中，生長P型GaN層步驟具體包括以下步驟：

B1、反應(yīng)室壓力為400-700mbar，溫度為1000-1070℃，N₂氣氛下，在電子阻擋層上生長低Mg摻雜濃度的第一P型GaN層(7)，

B2、反應(yīng)室壓力不變，溫度為1070-1140℃，H₂和N₂混合氣氛下，在步驟B1所得的第一P型GaN層上，生長Mg和Si共摻雜的P型GaN作為第二P型GaN層(8)，

B3、反應(yīng)室壓力為200-400mbar，溫度和氣氛不變，在步驟B2所得的第二P型GaN層上，生長高Mg摻雜濃度的P型GaN作為第三P型GaN層(9)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，生長電子阻擋層(6)步驟具體包括以下步驟：

A1、生長溫度為860-920℃，在MQW有源層上生長摻Mg的P型AlGaN層，作為勢壘層；

A2、保持溫度不變，在P型AlGaN層上生長In型GaN層作為勢阱層；

步驟A1和A2周期性重復(fù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述P型AlGaN/InGaN超晶格電子阻擋層(6)Mg濃度高于所述第一P型GaN層(7)中Mg的濃度，與所述第二P型GaN層(8)中Mg的濃度相近。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一P型GaN層(7)中Mg的濃度小于所述第二P型GaN層(8)中Mg的濃度；所述第二P型GaN層(8)中Mg的濃度小于所述第三P型GaN層(9)中Mg的濃度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟B2中，受主Mg的摻雜濃度是2.5×10²⁰～5×10²⁰atoms/cm³，施主的Si摻雜濃度是1.5×10¹⁶～5×10¹⁶atoms/cm³。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，

步驟B1中，通入摩爾濃度為5.17×10⁷mol/min-5.17×10⁶mol/min的Cp₂Mg源作為Mg摻雜源；

步驟B2中，通入摩爾濃度為1.14×10⁵mol/min-1.97×10⁵mol/min的Cp₂Mg源作為Mg摻雜源，同時通入流量為0.01-0.15ml/min濃度為200ppm的SiH₄作為Si摻雜源；

步驟B3中，通入摩爾濃度為8.8×10⁶mol/min-1.29×10⁵mol/min的Cp₂Mg源作為Mg摻雜源。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述P型AlGaN/InGaN超晶格電子阻擋層(6)中Mg的濃度為7×10¹⁹～1.5×10²⁰atoms/cm³；所述P型AlGaN/InGaN超晶格電子阻擋層(6)厚度為40～80nm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟A1和A2重復(fù)次數(shù)為4-8次。