【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及LED外延生长的
，更具体地，涉及一种基于蓝宝石图形化衬底的LED外延生长的方法。
技术介绍
发光二极管(LightEmittingDiode，简称LED)，是半导体二极管的一种，是一种可以把电能转化成光能的设备。LED产品具有节能、环保、寿命长等优点而广受人们喜爱。目前LED市场追求的是高亮度的LED产品，传统的LED结构主要包括：基板衬底、低温缓冲层GaN、不掺杂Si的GaN层、掺杂Si的GaN层、发光层、掺杂Mg、Al的GaN层、高温掺杂Mg的GaN、锡氧化铟(IndiumTinOxide，简称ITO)层、SiO2保护层、P电极及N电极。现有的LED外延生成过程中，都采用蓝宝石图形化衬底生长外延层。但是蓝宝石图形化衬底生长外延层会造成在外延层中存在很大密度的缺陷，使得制备的外延片波长命中率低、外延片晶体质量轻、发光层的晶体质量差，P层的掺杂效率降低，空穴的迁移率降低；导致制备得到的LED出现亮度下降、光效降低、反向电压降低、抗静电能力差等问题。因此，提供一种外延片波长命中率高、光效好、亮度高、电压低，反向电压高、抗静电能力强的LED外延生长方法是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种基于蓝宝石图形化衬底的LED外延生长方法，解决了现有技术中LED的外延片波长命中率低、光效差、亮度低、电压高，反向电压低、抗静电能力差的技术问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种基于蓝宝石图形化衬底的LED外延生长的方法，包括：处理衬底、生长AlGaN层、生长InAlN层、生长MgAlGaN层、生长掺杂Si的N型Ga...
【技术保护点】
一种基于蓝宝石图形化衬底的LED外延生长的方法，其特征在于，包括：处理衬底、生长AlGaN层、生长InAlN层、生长MgAlGaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长InxGa(1‑x)N/GaN发光层，其中，x＝0.20‑0.25，生长P型AlGaN层、生长掺镁的P型GaN层、降温冷却；其中，生长AlGaN层，进一步为：保持反应腔压力为300‑400mbar、温度为900‑1000℃，同时通入流量为30000‑40000sccm的NH3、100‑130L/min的N2、50‑100sccm的TMGa及100‑200sccm的TMAl的条件下，生长400‑500nm的AlGaN层；生长InAlN层，进一步为：保持反应腔压力400mbar‑500mbar、保持温度800℃‑900℃，通入流量为30000sccm‑60000sccm的NH3、200sccm‑300sccm的TMAl、100L/min‑130L/min的N2、2000sccm‑3000sccm的TMIn，生长厚度为20nm‑30nm的InAlN层；生长MgAlGaN层，进一步为：保持反应腔压力为600‑700mbar、温度为...
【技术特征摘要】
1.一种基于蓝宝石图形化衬底的LED外延生长的方法，其特征在于，包括：处理衬底、生长AlGaN层、生长InAlN层、生长MgAlGaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长InxGa(1-x)N/GaN发光层，其中，x＝0.20-0.25，生长P型AlGaN层、生长掺镁的P型GaN层、降温冷却；其中，生长AlGaN层，进一步为：保持反应腔压力为300-400mbar、温度为900-1000℃，同时通入流量为30000-40000sccm的NH3、100-130L/min的N2、50-100sccm的TMGa及100-200sccm的TMAl的条件下，生长400-500nm的AlGaN层；生长InAlN层，进一步为：保持反应腔压力400mbar-500mbar、保持温度800℃-900℃，通入流量为30000sccm-60000sccm的NH3、200sccm-300sccm的TMAl、100L/min-130L/min的N2、2000sccm-3000sccm的TMIn，生长厚度为20nm-30nm的InAlN层；生长MgAlGaN层，进一步为：保持反应腔压力为600-700mbar、温度为1000-1200℃，同时通入流量为30000-60000sccm的NH3、100-130L/min的H2、200-300sccm的TMGa、50-100sccm的TMAl及10-20sccm的Cp2Mg的条件下，生长800-900nm的MgAlGaN层，Mg的掺杂浓度5E17-5E18atom/cm3。2.根据权利要求1所述的基于蓝宝石图形化衬底的LED外延生长的方法，其特征在于，处理衬底，进一步为：向放置有衬底的金属有机化学气相沉积系统的反应腔内，同时通入流量为10000-20000sccm的NH3、100-130L/min的H2，升高温度至900-1000℃，在反应腔压力为100-200mbar的条件下，处理所述衬底。3.根据权利要求1所述的基于蓝宝石图形化衬底的LED外延生长的方法，其特征在于，生长掺杂Si的N型GaN层，进一步为：通入NH3、TMGa、H2及SiH4持续生长掺杂Si的N型GaN层。4.根据权利要求3所述的基于蓝宝石图形化衬底的LED外延生长的方法，其特征在于，生长掺杂Si的N型GaN层，进一步为：保持反应腔压力为300-600mbar、温度为1000-1200℃，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的掺杂Si的N型GaN层，其中，Si掺杂浓度5E18-1E19atom/cm3。5.根据权利要求4所述的基于蓝宝石图形化衬底的LED外延生长的方法，其特征在于，生长掺杂Si的N型GaN层，进一步为：保持反应腔压力为300-600mbar、温度为1000-1200℃，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的第一掺杂Si的N型GaN层，其中，Si掺杂浓度5E18-1E19atom/cm3；保持反应腔压力为300-600mbar、温度为1000-1200℃，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的第二掺杂Si的N型GaN层，其中，Si掺杂浓度5E17-1E18atom/cm3。6.根据权利要求5所述的基于蓝宝石...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐平，
申请(专利权)人：湘能华磊光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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