一种发光二极管外延生长方法及发光二极管技术
Light emitting diode epitaxial growth method and led
The growth method, the invention discloses a light emitting diode includes: sapphire substrate, low temperature growth of GaN buffer layers, undoped GaN layer, the growth of Si doped GaN layer, N layer, MgInN/ZnGaN superlattice growth growth In
【技术实现步骤摘要】
一种发光二极管外延生长方法及发光二极管
本专利技术涉及发光二极管的
，更具体地，涉及一种发光二极管外延生长方法及发光二极管。
技术介绍
发光二极管(LightEmittingDiode，简称LED)是一种固体照明器件，LED作为照明光源与现有传统照明光源相比，具有体积小、耗电量低、节约能源、使用寿命长、亮度高、环保、坚固耐用、色彩丰富等优点。目前国内生产LED的规模正在逐步扩大，市场上对LED的需求及LED光效的需求与日俱增。目前，国内生产LED的规模也在逐步扩大，随着人们生活水平的提高，市场上对提升LED亮度和光效的需求与日俱增，用户广泛关注的是希望获得更省电、亮度更高、光效更好的LED，这就对LED的生产提出了更高的要求。如何生长发光效率更好的LED日益受到重视。而LED外延层作为LED的重要组成部分，对LED发光效率起着极其重要的作用，因为外延层晶体质量的提高，可以使得LED器件的性能得以提升，进而提升LED的发光效率、寿命、抗老化能力、抗静电能力、稳定性。传统的LED结构包括如下外延结构：基板蓝宝石衬底、低温缓冲层GaN层、不掺杂的GaN层、掺杂Si的N型GaN层、发光层(由InxGa(1-x)N层和GaN层周期性生长得到)、P型AlGaN层、掺Mg的P型GaN层、ITO层、保护层SiO2层、P电极及N电极。目前LED的量子效率依然不高，在大电流下会出现DROOP效应，即在大电流下LED发光效率下降。如采用传统LED外延生长工艺制备外延片，大电流下，掺杂Si的N型GaN层中不能阻挡电子传输的速度，速度过快的电子传输到发光层后导致电子拥挤，过多...
【技术保护点】
一种发光二极管外延生长方法，其特征在于，包括：处理蓝宝石衬底、生长低温缓冲层GaN、生长不掺杂GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长MgInN/ZnGaN超晶格层、生长In
【技术特征摘要】
1.一种发光二极管外延生长方法，其特征在于，包括：处理蓝宝石衬底、生长低温缓冲层GaN、生长不掺杂GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长MgInN/ZnGaN超晶格层、生长InxGa(1-x)N/GaN发光层、生长P型AlGaN层、生长掺镁的P型GaN层、降温冷却得到发光二极管；其中，生长MgInN/ZnGaN超晶格层，进一步包括：在反应腔压力为500-750mbar、温度为950-1000℃，通入流量为50000-55000sccm的NH3、50-70sccm的TMGa、90-110L/min的H2、1200-1400sccm的TMIn、900-1000sccm的Cp2Mg及1000sccm-1500sccm的二甲基锌DMZn生长MgInN/ZnGaN超晶格层：在反应腔压力为500-750mbar、温度为950-1000℃，通入流量为50000-55000sccm的NH3、90-110L/min的H2、1200-1400sccm的TMIn及900-1000sccm的Cp2Mg，生长厚度为8-20nm的MgInN层，其中，In掺杂浓度为3E19-4E19atom/cm3，Mg掺杂浓度为1E19-1E20atom/cm3；在反应腔压力为500-750mbar、温度为950-1000℃，通入流量为50000-55000sccm的NH3、90-110L/min的H2、50-70sccm的TMGa及1000sccm-1500sccm的二甲基锌生长厚度为12-25nm的ZnGaN层，其中，Zn掺杂浓度为1E18-5E18atom/cm3；周期性交替生长所述MgInN层和所述ZnGaN层得到MgInN/ZnGaN超晶格层，其中，生长周期为10-25；降温冷却得到发光二极管，进一步包括：降温至650-680℃后保温20-30min，接着关闭加热系统、关闭给气系统随炉冷却得到发光二极管。2.根据权利要求1所述的发光二极管外延生长方法，其特征在于，处理蓝宝石衬底，进一步为：在1000-1100℃的氢气气氛下，通入100L/min-130L/min的H2，保持反应腔压力为100-300mbar的条件下，处理蓝宝石衬底5-10分钟。3.根据权利要求1所述的发光二极管外延生长方法，其特征在于，生长低温缓冲层GaN，进一步为：在温度为500-600℃、反应腔压力为300-600mbar、通入流量为10000-20000sccm的NH3、50-100sccm的TMGa及100L/min-130L/min的H2的条件下，在所述蓝宝石衬底上生长厚度为20-40nm的低温缓冲层GaN。4.根据权利要求3所述的发光二极管外延生长方法，其特征在于，进一步包括：升高温度至1000-1100℃，保持反应腔压力为300-600mbar，通入流量为30000-40000sccm的NH3及100L/min-130L/min的H2的条件下，保持温度稳定持续300-500秒，将所述低温缓冲层GaN腐蚀成不规则的岛状。5.根据权利要求1所述的发光二极管外延生长方法，其特征在于，生长不掺杂GaN层，进一步为：在温度为1000-1200℃、反应腔压力为300-600mbar、通入流量为30000-40000sccm的NH3、200-400sccm的TMGa及100-130L/min的H2的条件下，持续生长厚度为2-4μm的不掺杂GaN层。6.根据权利要求1所述的发光二极管外延生长方法，其特征在于，生长掺杂Si的N型GaN层，进一步为：在反应腔压力为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及20-50sccm的SiH4的条件下，持续生长厚度为3-4μm的掺杂Si的N型Ga...
【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
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。