[發(fā)明專利]一種GaN基發(fā)光二極管外延片及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811383980.2
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109671820A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇晨;王慧;肖揚;肖云飛;胡加輝;李鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 華燦光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/14
• 分類號: H01L33/14;H01L33/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 徐立

1.一種GaN基發(fā)光二極管外延片的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

提供襯底；

在所述襯底上順次沉積緩沖層、非摻雜GaN層、N型摻雜GaN層、低溫應(yīng)力釋放層、多量子阱層、低溫P型GaN層、電子阻擋層、高溫P型GaN層、以及P型接觸層，所述電子阻擋層包括若干層疊的復(fù)合層，所述復(fù)合層包括BAlN子層和GaN子層，所述BAlN子層為B_xAl_1-xN子層，0.13≤x≤0.15。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述襯底上順次沉積緩沖層、非摻雜GaN層、N型摻雜GaN層、低溫應(yīng)力釋放層、多量子阱層、低溫P型GaN層、電子阻擋層、高溫P型GaN層、以及P型接觸層，包括：

將所述襯底放置到金屬有機化合物化學(xué)氣相沉淀設(shè)備的反應(yīng)腔中的襯底托盤上，并對所述襯底托盤進行加熱和驅(qū)動所述襯底托盤轉(zhuǎn)動；

在所述襯底上順次沉積所述緩沖層、所述非摻雜GaN層、所述N型摻雜GaN層、所述低溫應(yīng)力釋放層、所述多量子阱層、以及所述低溫P型GaN層；

在所述低溫P型GaN層上沉積所述電子阻擋層，在生長所述電子阻擋層時，所述襯底托盤的轉(zhuǎn)速為800～1000轉(zhuǎn)/分鐘，所述反應(yīng)腔的溫度為900～1000℃，所述反應(yīng)腔的壓力為20～200torr；

在所述電子阻擋層上順次沉積所述高溫P型GaN層、以及所述P型接觸層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述低溫P型GaN層上沉積所述電子阻擋層，包括：

向所述反應(yīng)腔輸送第一反應(yīng)氣體，以生長第i個復(fù)合層中的BAlN子層，所述第一反應(yīng)氣體包括氨氣、三甲基硼、三甲基鋁和三乙基鎵，i為正整數(shù)；

向所述反應(yīng)腔輸送第二反應(yīng)氣體，以生長所述第i個復(fù)合層中的GaN子層，所述第二反應(yīng)氣體包括氨氣和三乙基鎵，所述第一反應(yīng)氣體中的氨氣流量為所述第二反應(yīng)氣體中的氨氣流量的2％～30％。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述電子阻擋層的厚度為20nm～60nm，3≤i。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于，x＝0.13、0.14或者0.15。

6.一種GaN基發(fā)光二極管外延片，其特征在于，所述發(fā)光二極管外延片包括：

襯底、在所述襯底上順次沉積的緩沖層、非摻雜GaN層、N型摻雜GaN層、低溫應(yīng)力釋放層、多量子阱層、低溫P型GaN層、電子阻擋層、高溫P型GaN層、以及P型接觸層，所述電子阻擋層包括若干層疊的復(fù)合層，所述復(fù)合層包括BAlN子層和GaN子層，所述BAlN子層為B_xAl_1-xN子層，0.13≤x≤0.15。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的外延片，其特征在于，所述復(fù)合層的數(shù)量大于或等于3，所述電子阻擋層的厚度為20nm～60nm。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的外延片，其特征在于，所述復(fù)合層的數(shù)量等于10，所述電子阻擋層的厚度為40nm。

9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一項所述的外延片，其特征在于，所述緩沖層的厚度是15～35nm，所述非摻雜GaN層的厚度是1～3μm，所述N型摻雜GaN層的厚度是1～2μm，所述低溫應(yīng)力釋放層的厚度是134～310nm，所述多量子阱層的厚度為30～350nm，所述低溫P型GaN層的厚度是200～400nm，所述高溫P型GaN層的厚度為100～300nm，所述P型接觸層的厚度是50～100nm。

10.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一項所述的外延片，其特征在于，x＝0.13、0.14或者0.15。