[發明專利]一種基于原位熱處理法的LED外延結構及其生長方法

在審

• 申請號: 202110937738.0
• 申請日: 2021-08-16
• 公開（公告）號: CN113644170A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 聚燦光電科技（宿遷）有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/06;H01L33/12;H01L33/14
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種基于原位熱處理法的LED外延結構的生長方法，其特征在于，包括：

在襯底上依次生長緩沖層和N型電子注入層；

在所述N型電子注入層上生長應力釋放層；

在所述應力釋放層上生長多量子阱有源層，所述多量子阱有源層包括周期交替生長的GaN量子壘層和InGaN量子阱層，且所述InGaN量子阱層由若干層InGaN量子阱層子層組成；

在所述多量子阱有源層上依次生長電子阻擋層、P型空穴注入層以及歐姆接觸層。

2.根據權利要求1所述的基于原位熱處理法的LED外延結構的生長方法，其特征在于，在所述應力釋放層上生長多量子阱有源層,具體包括以下步驟：

在所述應力釋放層上生長GaN量子壘層；

在GaN量子壘層上生長InGaN量子阱層，所述InGaN量子阱層由若干層經過原位熱處理的InGaN量子阱層子層組成，所述InGaN量子阱層子層的層數至少為2層；

判斷所述InGaN量子阱層是否達到預設層數；

若未達到預設層數，在最頂端的所述InGaN量子阱層上重復周期交替生長GaN量子壘層和InGaN量子阱層，直到達到預設層數；

若達到預設層數，在最頂層的所述InGaN量子阱層上生長GaN量子壘層，得到多量子阱有源層。

3.根據權利要求2所述的基于原位熱處理法的LED外延結構的生長方法，其特征在于，所述在GaN量子壘層上生長InGaN量子阱層，具體包括以下步驟：

在所述GaN量子壘層上生長InGaN量子阱層子層，得到第一層InGaN量子阱層子層；

在所述第一層InGaN量子阱層子層上生長InGaN量子阱層子層，得到第二層InGaN量子阱層子層；

判斷所述InGaN量子阱層子層的層數是否達到預設層數；

若未達到預設層數，在所述第二層InGaN量子阱層子層上重復生長所述InGaN量子阱層子層，直到達到預設層數；

若達到預設層數，得到所述InGaN量子阱層。

4.根據權利要求3所述的基于原位熱處理法的LED外延結構的生長方法，其特征在于，

所述在所述GaN量子壘層上生長InGaN量子阱層子層，具體包括以下步驟：

在預設氣體氛圍下，在所述GaN量子壘層上開啟In源和Ga源的輸入，控制溫度在第一預設溫度，經過第一預設時間后，停止In源和Ga源的輸入，維持溫度在所述第一預設溫度，經過第二預設時間后，得到InGaN量子阱層子層。

5.根據權利要求4所述的基于原位熱處理法的LED外延結構的生長方法，其特征在于，所述預設氣體氛圍為氮氣氛圍或氮氣/氫氣混合氛圍。

6.根據權利要求5所述的基于原位熱處理法的LED外延結構的生長方法，其特征在于，所述第一預設溫度為600℃-800℃之間。

7.根據權利要求6所述的基于原位熱處理法的LED外延結構的生長方法，其特征在于，所述第一預設時間為12s-60s之間，所述第二預設時間為5s-60s之間，且在同一LED外延結構的生長過程中，所述第二預設時間為固定值。

8.一種基于原位熱處理法的LED外延結構，其特征在于，包括：

襯底；

位于所述襯底由下至上依次設置的緩沖層、N型電子注入層、應力釋放層、多量子阱有源層電子阻擋層、P型空穴注入層以及歐姆接觸層；

其中，所述多量子阱有源層包括周期交替生長的GaN量子壘層和InGaN量子阱層，且所述InGaN量子阱層由若干層InGaN量子阱層子層組成。