发明名称 |
一种提高LED亮度的外延生长方法 |
摘要 |
本申请公开了一种提高LED亮度的外延生长方法,包括步骤:处理蓝宝石衬底;生长低温缓冲层;生长不掺杂Si的GaN层;生长掺杂Si的N型GaN层;生长掺杂Si的N型GaN层;生长应力释放层;生长发光层;生长掺杂Mg、Al的P型GaN层;生长高温掺杂Mg的P型GaN层;最后降温至650-680℃,保温20-30min,关闭加热系统和给气系统,随炉冷却。本发明由于周期性生长了nInN/nGaN超晶格层作为应力释放出,有效的释放了生长的发光层内部的应力,提高了空穴和电子的复合效率,进而提高内部量子效率。 |
申请公布号 |
CN105206723A |
申请公布日期 |
2015.12.30 |
申请号 |
CN201510738076.9 |
申请日期 |
2015.11.03 |
申请人 |
湘能华磊光电股份有限公司 |
发明人 |
张宇;苗振林 |
分类号 |
H01L33/00(2010.01)I;H01L33/04(2010.01)I;H01L33/12(2010.01)I |
主分类号 |
H01L33/00(2010.01)I |
代理机构 |
北京爱普纳杰专利代理事务所(特殊普通合伙) 11419 |
代理人 |
何自刚 |
主权项 |
一种提高LED亮度的外延生长方法,其特征在于,包括步骤:处理蓝宝石衬底;生长低温缓冲层;生长不掺杂Si的GaN层;生长掺杂Si的N型GaN层:保持反应腔温度1000‑1200℃,保持反应腔压力300‑600mbar,通入流量为30000‑60000sccm的NH3、200‑400sccm的TMGa、100‑130L/min的H2、20‑50sccm的SiH4,持续生长3‑4μm掺杂Si的N型GaN层,Si掺杂浓度5×10<sup>18</sup>atoms/cm<sup>3</sup>‑1×10<sup>19</sup>atoms/cm<sup>3</sup>;生长掺杂Si的N型GaN层:保持反应腔温度1000‑1200℃,保持反应腔压力300‑600mbar,通入流量为30000‑60000sccm的NH3、200‑400sccm的TMGa、100‑130L/min的H2、2‑10sccm的SiH4,持续生长200‑400nm掺杂Si的N型GaN,Si掺杂浓度5×10<sup>17</sup>atoms/cm<sup>3</sup>‑1×10<sup>18</sup>atoms/cm<sup>3</sup>;生长应力释放层:保持反应腔压力300‑400mbar、温度750‑850℃,通入流量为50000‑70000sccm的NH3、20‑40sccm的TMGa、5‑10sscm的SiH4、1500‑2000sccm的TMIn、100‑130L/min的N2,周期生长掺杂Si的nInN/nGaN超晶格层作为应力释放层;生长发光层:保持反应腔压力300‑400mbar、温度700‑750℃,通入流量为50000‑70000sccm的NH3、20‑40sccm的TMGa、1500‑2000sccm的TMIn、100‑130L/min的N2,生长掺杂In的2.5‑3.5nmInxGa(1‑x)N层,所述x在0.20‑0.25之间,发光波长450‑455nm;升高温度750‑850℃,保持反应腔压力300‑400mbar,通入流量为50000‑70000sccm的NH3、20‑100sccm的TMGa、100‑130L/min的N2,生长8‑15nmGaN层;然后重复生长InxGa(1‑x)N层,重复生长GaN层,交替生长InxGa(1‑x)N/GaN发光层,控制周期数为7‑15;生长掺杂Mg、Al的P型GaN层:保持反应腔压力200‑400mbar、温度900‑950℃,通入流量为50000‑70000sccm的NH3、30‑60sccm的TMGa、100‑130L/min的H2、100‑130sccm的TMAl、1000‑1300sccm的Cp2Mg,持续生长50‑100nm的掺杂Mg、Al的P型GaN层,Al掺杂浓度1×10<sup>20</sup>atoms/cm<sup>3</sup>‑3×10<sup>20</sup>atoms/cm<sup>3</sup>,Mg掺杂浓度1×10<sup>19</sup>atoms/cm<sup>3</sup>‑1×10<sup>20</sup>atoms/cm<sup>3</sup>;生长高温掺杂Mg的P型GaN层:保持反应腔压力400‑900mbar、温度950‑1000℃,通入流量为50000‑70000sccm的NH3、20‑100sccm的TMGa、100‑130L/min的H2、1000‑3000sccm的Cp2Mg,持续生长50‑100nm的高温掺杂Mg的P型GaN层,Mg掺杂浓度1×10<sup>19</sup>atoms/cm<sup>3</sup>‑1×10<sup>20</sup>atoms/cm<sup>3</sup>;最后降温至650‑680℃,保温20‑30min,关闭加热系统和给气系统,随炉冷却。 |
地址 |
423038 湖南省郴州市苏仙区白露塘镇有色金属产业园区 |