[發(fā)明專利]提高底部結(jié)晶質(zhì)量的LED外延生長方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810654520.2 | 申請日： | 2018-06-22 |
| 公開（公告）號： | CN108767074A | 公開（公告）日： | 2018-11-06 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 朱耀強;苗振林;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： | H01L33/00 | 分類號： | H01L33/00 |
| 代理公司： | 北京晟睿智杰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11603 | 代理人： | 于淼 |
| 地址： | 423038 湖南省郴*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 生長 非摻雜 反應(yīng)腔壓力 交替生長 外延生長 低溫緩沖層 非輻射復(fù)合 發(fā)光效率 降溫冷卻 發(fā)光層 失配度 外延層 襯底 位錯 阻隔 摻雜 升高 上層 保證 | ||
1.一種提高底部結(jié)晶質(zhì)量的LED外延生長方法，其特征在于，包括：
處理襯底、生長低溫緩沖層GaN、生長非摻雜u-GaN層、生長摻雜Si的n-GaN層、生長發(fā)光層、生長p型AlGaN層、生長高溫p型GaN層、降溫冷卻；其中，
所述生長非摻雜u-GaN層包括：
保持溫度1000-1200℃，保持反應(yīng)腔壓力150-300mbar，持續(xù)生長厚度為150nm-800nm的非摻雜GaN-1層；
降溫30-80℃，升高反應(yīng)腔壓力至500-900mbar，持續(xù)生長厚度為100nm-800nm的非摻雜GaN-2層；
交替生長所述非摻雜GaN-1層和所述非摻雜GaN-2層，且交替生長周期為1-6個周期。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高底部結(jié)晶質(zhì)量的LED外延生長方法，其特征在于，
所述處理襯底，具體為：
所述襯底為藍(lán)寶石襯底；在1000℃-1200℃的H2氣氛下，保持反應(yīng)腔壓力100-150mbar，將所述藍(lán)寶石襯底進(jìn)行高溫處理并清潔襯底表面，高溫處理時間為5min-10min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高底部結(jié)晶質(zhì)量的LED外延生長方法，其特征在于，
所述生長低溫緩沖層GaN，具體為：降溫至550℃-650℃，保持反應(yīng)腔壓力400mbar-600mbar，在襯底上生長厚度為20nm-50nm的低溫緩沖層GaN。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高底部結(jié)晶質(zhì)量的LED外延生長方法，其特征在于，
所述生長摻雜Si的n-GaN層，具體為：
摻雜Si的n-GaN層的厚度為2μm-4μm，Si摻雜濃度為5E18atoms/cm3-1E19atoms/cm3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高底部結(jié)晶質(zhì)量的LED外延生長方法，其特征在于，
所述生長發(fā)光層，具體為：
保持反應(yīng)腔壓力300-400mbar，保持溫度700-750℃，首先，同時通入50000-60000sccm的NH3、100-150sccm的TEGa，TMIn的流量從X/10增加至X，In摻雜濃度從1E19atoms/cm3升高至3E19atoms/cm3，生長30-50s的InyGa(1-y)N層；
然后，穩(wěn)定In的流量為X，生長100-150s的InyGa(1-y)N層，In摻雜濃度為1E20atoms/cm3-3E20atoms/cm3；其中，X＝1500-1700sccm，y＝0.015-0.25；
升高溫度至800℃-850℃，保持反應(yīng)腔壓力300-400mbar，同時通入50000-60000sccm的NH3、400-500sccm的TEGa，生長厚度10nm的GaN層；
重復(fù)InyGa(1-y)N的生長，然后重復(fù)GaN的生長，交替生長InyGa(1-y)N/GaN發(fā)光層，交替生長周期數(shù)為10-15個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高底部結(jié)晶質(zhì)量的LED外延生長方法，其特征在于，
所述生長p型AlGaN層，具體為：
升高溫度到900℃-1000℃，保持反應(yīng)腔壓力200mbar-400mbar，持續(xù)生長20nm-50nm的P型AlGaN層，Al摻雜濃度1E20atoms/cm3-3E20atoms/cm3，Mg摻雜濃度5E18atoms/cm3-1E19atoms/cm3。
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