[發明專利]LED磊晶結構及其制備方法

有效

• 申請號: 202010784471.1
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN113451450B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 翟小林;楊順貴;林雅雯;黃國棟;黃嘉宏
• 申請（專利權）人: 重慶康佳光電技術研究院有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/02;H01L33/20
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強

1.一種LED磊晶結構的制備方法，其特征在于，包括：

在襯底的表面生長緩沖層；

在所述緩沖層的表面交替生長第一非摻雜氮化鎵層和第一摻硅氮化鎵層，形成過渡層，所述過渡層包括至少一層所述第一非摻雜氮化鎵層和至少一層所述第一摻硅氮化鎵層；

在所述過渡層的表面交替生長第二非摻雜氮化鎵層和第二摻硅氮化鎵層，形成二維結構層，所述二維結構層包括至少一層所述第二非摻雜氮化鎵層和至少一層所述第二摻硅氮化鎵層，其中，所述過渡層的生長溫度低于所述二維結構層的生長溫度，所述過渡層的生長壓力高于所述二維結構層的生長壓力，所述第一摻硅氮化鎵層的摻硅濃度低于所述第二摻硅氮化鎵層的摻硅濃度；

在所述二維結構層的表面生長磊晶層，得到LED磊晶結構。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述過渡層的生長溫度為1000℃-1150℃、生長壓力為500mbar-900mbar，所述二維結構層的生長溫度為1155℃-1200℃、生長壓力為200mbar-450mbar；所述第一摻硅氮化鎵層的摻硅濃度為9×10¹⁷atom/cm³-3×10¹⁸atom/cm³，所述第二摻硅氮化鎵層的摻硅濃度為4×10¹⁸atom/cm³-7×10¹⁸atom/cm³。

3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，形成所述過渡層和所述二維結構層還包括：

通過第一鎵源和第一氮源，在所述緩沖層的表面形成所述過渡層；

通過第二鎵源和第二氮源，在所述過渡層的表面形成所述二維結構層，其中，所述第一鎵源的流量小于所述第二鎵源的流量。

4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述第一鎵源的流量為250sccm-300sccm，所述第二鎵源的流量為350sccm-400sccm。

5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一非摻雜氮化鎵層的生長時間小于所述第二非摻雜氮化鎵層的生長時間，所述第一摻硅氮化鎵層的生長時間小于所述第二摻硅氮化鎵層的生長時間。

6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述過渡層包括周期性交替生長的所述第一非摻雜氮化鎵層和所述第一摻硅氮化鎵層；所述二維結構層包括周期性交替生長的所述第二非摻雜氮化鎵層和所述第二摻硅氮化鎵層。

7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述第一非摻雜氮化鎵層和所述第一摻硅氮化鎵層生長的周期數大于30，所述第二非摻雜氮化鎵層和所述第二摻硅氮化鎵層生長的周期數大于30。

8.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述過渡層包括多個所述第一非摻雜氮化鎵層和多個所述第一摻硅氮化鎵層，每一所述第一非摻雜氮化鎵層的生長條件相同，每一所述第一摻硅氮化鎵層的生長條件相同；

所述二維結構層包括多個所述第二非摻雜氮化鎵層和多個所述第二摻硅氮化鎵層，每一所述第二非摻雜氮化鎵層的生長條件相同，每一所述第二摻硅氮化鎵層的生長條件相同，所述生長條件包括生長溫度和生長壓力。

9.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述過渡層中所述第一摻硅氮化鎵層的摻硅濃度沿所述LED磊晶結構的生長方向逐漸升高，所述二維結構層中所述第二摻硅氮化鎵層的摻硅濃度沿所述LED磊晶結構的生長方向逐漸升高。

10.一種LED磊晶結構，其特征在于，通過權利要求1-9任一項所述的制備方法制得，所述LED磊晶結構包括依次層疊設置的襯底、緩沖層、過渡層、二維結構層和磊晶層，所述過渡層包括交替層疊設置的第一非摻雜氮化鎵層和第一摻硅氮化鎵層，所述二維結構層包括交替層疊設置的第二非摻雜氮化鎵層和第二摻硅氮化鎵層，所述過渡層包括至少一層所述第一非摻雜氮化鎵層和至少一層所述第一摻硅氮化鎵層，所述二維結構層包括至少一層所述第二非摻雜氮化鎵層和至少一層所述第二摻硅氮化鎵層。