| 发明名称 | 具有In掺杂的低温生长P型GaN外延方法 | ||
| 摘要 | 本发明涉及一种具有In掺杂的低温生长P型GaN外延方法，包括以下步骤：将衬底进行退火，然后进行氮化处理；降温生长低温GaN缓冲层；升高衬底的温度，对所述低温GaN缓冲层原位进行热退火处理，外延生长高温GaN缓冲层；然后生长一层掺杂浓度稳定的N型GaN层；生长浅量子阱；生长发光层多量子阱；以N2作为载气生长In掺杂p型GaN层；生长p型AlGaN层；生长p型GaN层；生长p接触层；降低反应室的温度，退火，再降至室温。本发明提高了P型氮化镓晶体质量，提高了掺杂效率，增加了空穴浓度，减少了多量子阱发光区中的压电效应，减小了P型掺杂剂的扩散作用，从而提高了亮度，而且步骤简单、操作方便。 | ||
| 申请公布号 | CN102867892A | 申请公布日期 | 2013.01.09 |
| 申请号 | CN201210326787.1 | 申请日期 | 2012.09.06 |
| 申请人 | 合肥彩虹蓝光科技有限公司 | 发明人 | 郭丽彬 |
| 分类号 | H01L33/00(2010.01)I;H01L33/32(2010.01)I | 主分类号 | H01L33/00(2010.01)I |
| 代理机构 | 代理人 | ||
| 主权项 | 一种具有In掺杂的低温生长P型GaN外延方法，其特征在于，包括以下具体步骤：步骤一，将衬底在氢气气氛里进行退火，清洁所述衬底表面，温度控制在1030～1200℃之间，然后进行氮化处理；步骤二，将温度下降到500‑650℃之间，生长20‑30 nm厚的低温GaN缓冲层，生长压力控制在300‑760 Torr之间，Ⅴ /Ⅲ摩尔比在500‑3200之间；步骤三，所述低温GaN缓冲层生长结束后，停止通入TMGa，将衬底温度升高至900‑1200℃之间，对所述低温GaN缓冲层原位进行热退火处理，退火时间在5‑30min之间，退火之后，将温度调节至1000‑1200℃之间，外延生长厚度为0.5‑2µm间的高温GaN缓冲层，生长压力在100‑500 Torr之间，Ⅴ /Ⅲ摩尔比在300‑3000之间；步骤四，所述高温GaN缓冲层生长结束后，生长一层掺杂浓度稳定的N型GaN层，厚度在1.2‑4.2 um，生长温度在1000‑1200℃之间，压力在100‑600 Torr之间，Ⅴ /Ⅲ摩尔比在300‑3000之间；步骤五，所述N型GaN层生长结束后，生长浅量子阱，生长温度在700‑900℃之间，生长压力在100‑600 Torr之间，Ⅴ /Ⅲ摩尔比在300‑5000之间，所述浅量子阱由2‑10个周期的InxGa1‑XN(0.04<x<0.4)/GaN 多量子阱组成，所述浅量子阱的厚度在2‑5 nm之间；步骤六，所述浅量子阱生长结束后，生长发光层多量子阱，生长温度在720‑820℃之间，压力在100‑500 Torr之间，Ⅴ /Ⅲ摩尔比在300‑5000之间，所述发光层多量子阱由3‑15个周期的InyGa1‑yN(x<y<1)/GaN 多量子阱组成，所述发光层多量子阱的厚度在2‑5 nm之间；所述发光层多量子阱中In的摩尔组分含量在10%‑50%之间保持不变；垒层厚度不变，厚度在10‑15 nm之间，生长温度在820‑920℃之间，压力在100‑500 Torr之间，Ⅴ /Ⅲ摩尔比在300‑5000之间；步骤七，所述发光层多量子阱生长结束后，以N2作为载气生长厚度10‑100nm之间的In掺杂p 型GaN层，生长温度在620‑820℃之间，生长时间在5‑35min之间，压力在100‑500 Torr之间，Ⅴ /Ⅲ摩尔比在300‑5000之间；步骤八，所述p 型GaN层生长结束后，生长厚度10‑50nm之间的p 型AlGaN层，生长温度在900‑1100℃之间，生长时间在5‑15min之间，压力在50‑500 Torr之间，Ⅴ /Ⅲ摩尔比在1000‑20000之间；步骤九，所述p 型AlGaN层生长结束后，生长厚度100‑800nm之间的p 型GaN层，生长温度在850‑950℃之间，生长时间在5‑30min之间，压力在100‑500 Torr之间，Ⅴ /Ⅲ摩尔比在300‑5000之间；步骤十，所述P型GaN层生长结束后，生长厚度5‑20nm之间的p接触层，生长温度在850‑1050℃之间，生长时间在1‑10min之间，压力在100‑500 Torr之间，Ⅴ /Ⅲ摩尔比在1000‑20000之间；步骤十一，将反应室的温度降至650‑800℃之间，采用纯氮气氛围进行退火处理2～15min，然后降至室温，即得。 | ||
| 地址 | 230012 安徽省合肥市新站区工业园内 | ||