[發明專利]一種LED外延生長的方法

有效

• 申請號: 201710959671.4
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107768489B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 林傳強;徐平
• 申請（專利權）人: 湘能華磊光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/04;H01L33/14
• 代理公司: 北京晟睿智杰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11603
• 代理人: 于淼

1.一種LED外延生長的方法，其特征在于，包括：

處理襯底，具體為：以藍寶石作為襯底，清潔所述襯底表面，調節溫度為1050℃-1150℃，在氫氣氣氛里進行退火；

生長低溫GaN成核層，具體為：調節生長溫度為500℃-620℃，調節生長壓力為400Torr-650Torr，通入NH₃和TMGa，在所述襯底上生長厚度為20nm-40nm的低溫GaN成核層；

生長高溫GaN緩沖層，具體為：停止通入TMGa，調節溫度至1000℃-1100℃，進行原位退火，退火時間為5min-10min，所述原位退火后，調節溫度至900℃-1050℃，通入TMGa，調節生長壓力為400Torr-650Torr，生長厚度為0.2μm-1um的高溫GaN緩沖層；

生長非摻雜u-GaN層；

生長N型GaN層；

生長量子阱層；

生長電子阻擋層；

生長高溫P型GaN層；

生長Al_xGa_1-xN:Mg/In_yGa_1-yN:Mg超晶格結構，具體為：

調節生長溫度為750℃-1050℃，調節生長壓力為100Torr-500Torr，生長厚度為1nm-5nm的Al_xGa_1-xN:Mg層，其中：Mg摻雜濃度為10¹⁹atoms/cm^-3-10²²atoms/cm^-3，x＝0.02-0.3；

調節生長溫度為750℃-1050℃，調節生長壓力為100Torr-500Torr，生長厚度為1nm-5nm的In_yGa_1-yN:Mg層，其中：Mg摻雜濃度為10¹⁹atoms/cm^-3-10²²atoms/cm^-3,y＝0.03-0.3；

交替生長所述Al_xGa_1-xN:Mg層和所述In_yGa_1-yN:Mg層，周期數為1-10，其中：生長所述Al_xGa_1-xN:Mg層和所述In_yGa_1-yN:Mg層時，采用TEGa、TMIn、TMAl和CP₂Mg為MO源，采用NH₃為N源；

降溫冷卻。

2.根據權利要求1所述的LED外延生長的方法，其特征在于，所述生長非摻雜u-GaN層，進一步為：

通入NH₃和TMGa，調節生長溫度為1050℃-1200℃，調節生長壓力為100Torr-500Torr，生長厚度為1μm-3μm的非摻雜u-GaN層。

3.根據權利要求1所述的LED外延生長的方法，其特征在于，所述生長N型GaN層，進一步為：

通入NH₃、TMGa和SiH₄，調節生長溫度為1050℃-1200℃，調節生長壓力為100Torr-600Torr，生長厚度為2μm-4μm的N型GaN層，所述N型GaN層中，Si摻雜濃度為8×10¹⁸atoms/cm^-3-2×10¹⁹atoms/cm^-3。