发明名称 高生长速率的P型GaN结构LED制造方法
摘要 本发明公开了一种高生长速率的P型GaN结构LED的制造方法,所述方法包括以下步骤:在反应室中加热衬底,然后降温生长低温GaN缓冲层,然后升温生长高温GaN缓冲层;在所述缓冲层上,生长N型GaN层;在N型GaN层上生长2至10个InGaN/GaN量子阱,接着生长3至15个InGaN/GaN量子阱;在量子阱层上生长P型GaN层。本发明通过借助高生长速率生长P型GaN层,减少生长时间,其LED结构能够减少In的挥发,并且减少对临近周期InGaN的破坏,从而有效减少对发光层多量子阱结构的伤害,提高量子阱晶体质量,提高出光效率。
申请公布号 CN102769078A 申请公布日期 2012.11.07
申请号 CN201210241934.5 申请日期 2012.07.13
申请人 合肥彩虹蓝光科技有限公司 发明人 郭丽彬;李刚
分类号 H01L33/00(2010.01)I 主分类号 H01L33/00(2010.01)I
代理机构 代理人
主权项 一种高生长速率的P型GaN结构LED的制造方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤: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;将温度下降到500‑650℃之间,生长20‑30 nm厚的低温GaN缓冲层,此生长过程中,生长压力控制在300‑760 Torr之间,Ⅴ/Ⅲ摩尔比在500‑3200之间;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;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1.2‑4.2µm,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;由2‑10个周期的InxGa1‑XN(0.04<x<0.4)/GaN 多量子阱组成浅量子阱,所述浅量子阱的厚度在2‑5nm之间,生长温度在700‑900℃之间,压力在100‑600 Torr之间,Ⅴ/Ⅲ摩尔比在300‑5000之间;由3‑15个周期的InyGa1‑yN(x<y<1)/GaN 多量子阱组成发光层多量子阱,所述发光层多量子阱中In的重量百分比在10%‑50%之间,所述发光层多量子阱的厚度在2‑5nm之间,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;垒层厚度不变,所述厚度在10‑15nm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;所述发光层多量子阱生长结束后,生长厚度为100‑800nm之间的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,在所述生长P型GaN层的过程中,TMGa的摩尔流量为4.63×10‑4至1.40×10‑3摩尔每分钟,氨气的流量为20至80升每分钟;外延生长结束后,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,随后降至室温,即得。
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