一种增强发光辐射效率的LED外延生长方法技术
LED epitaxial growth method for enhancing luminous radiation efficiency
The invention discloses an enhanced luminous efficiency LED epitaxial growth method comprises: processing a substrate, low temperature growth of GaN buffer layers, undoped GaN layer, the growth of N doped Si type GaN layer, the growth of AlGaN:Zn thin barrier layer, alternating the growth of InxGa (1 x) N/GaN light emitting layer, the growth of P type GaN layer AlGaN:Mg thin barrier layer, the growth of P doped Mg type AlGaN layer, growth, cooling. The present invention solves the problems of the electron leakage current and the low radiation efficiency of the quantum well luminous region in the existing LED epitaxy.
【技术实现步骤摘要】
一种增强发光辐射效率的LED外延生长方法
本申请涉及LED外延生长
，具体地说，涉及一种增强发光辐射效率的LED外延生长方法。
技术介绍
LED作为照明光源与现有常规照明光源相比具有能耗低、寿命长、体积小、发光效率高、无污染以及色彩丰富等优点。目前国内生产LED的规模正在逐步扩大，市场对LED的需求及LED光效的需求都在与日俱增。由于目前LED的量子效率依然不高，致使LED的发光效率无法得到突破性提高，成为业界最为关注的问题。目前LED中量子阱多使用氮化镓材料，氮化镓材料为钎锌矿结构，由于材料本身的自极化效应以及晶格不匹配的问题，导致产生量子限制斯塔克效应，随着驱动电流增加，电子漏电流现象变得更加严重，空穴注入水平不高，量子阱发光区辐射效率低下，严重阻碍了LED发光效率的提高，影响LED的节能效果。因此，针对上述问题，本专利技术提供一种增强发光辐射效率的LED外延生长方法，解决现有LED外延生长中存在的电子漏电流及量子阱发光区辐射效率低下的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本申请所要解决的技术问题是提供了一种增强发光辐射效率的LED外延生长方法，解决现有LED外延生长中存在的电子漏电流及量子阱发光区辐射效率低下的问题。为了解决上述技术问题，本申请有如下技术方案：一种增强发光辐射效率的LED外延生长方法，依次包括：采用金属化学气相沉积法MOCVD，在1000℃-1100℃的H2气氛下，通入100L/min-130L/min的H2，保持反应腔压力100mbar-300mbar，处理蓝宝石衬底5min-10min；生长低温缓冲层GaN、并对所述低温缓冲层GaN进...
【技术保护点】
一种增强发光辐射效率的LED外延生长方法，依次包括：采用金属化学气相沉积法MOCVD，在1000℃‑1100℃的H2气氛下，通入100L/min‑130L/min的H2，保持反应腔压力100mbar‑300mbar，处理蓝宝石衬底5min‑10min；生长低温缓冲层GaN、并对所述低温缓冲层GaN进行腐蚀，形成不规则岛型；生长不掺杂GaN层；生长掺杂Si的N型GaN层；保持反应腔压力800mbar‑950mbar，保持温度750℃‑900℃，通入流量为50000sccm‑55000sccm的NH3、50sccm‑70sccm的TMGa、90L/min‑110L/min的H2、1200sccm‑1400sccm的TMAl及1000sccm‑1500sccm的DMZn，生长15nm‑35nm的掺杂Zn的AlGaN层，形成AlGaN：Zn薄垒层，其中，Zn掺杂浓度为1E17atoms/cm
【技术特征摘要】
1.一种增强发光辐射效率的LED外延生长方法，依次包括：采用金属化学气相沉积法MOCVD，在1000℃-1100℃的H2气氛下，通入100L/min-130L/min的H2，保持反应腔压力100mbar-300mbar，处理蓝宝石衬底5min-10min；生长低温缓冲层GaN、并对所述低温缓冲层GaN进行腐蚀，形成不规则岛型；生长不掺杂GaN层；生长掺杂Si的N型GaN层；保持反应腔压力800mbar-950mbar，保持温度750℃-900℃，通入流量为50000sccm-55000sccm的NH3、50sccm-70sccm的TMGa、90L/min-110L/min的H2、1200sccm-1400sccm的TMAl及1000sccm-1500sccm的DMZn，生长15nm-35nm的掺杂Zn的AlGaN层，形成AlGaN：Zn薄垒层，其中，Zn掺杂浓度为1E17atoms/cm3-5E17atoms/cm3；交替生长InxGa(1-x)N/GaN发光层；保持反应腔压力600mbar-850mbar，保持温度650℃-750℃，通入流量为50000sccm-55000sccm的NH3、50sccm-70sccm的TMGa、90L/min-110L/min的H2、1200sccm-1400sccm的TMAl及800sccm-1050sccm的CP2Mg，生长15nm-35nm的掺杂Mg的AlGaN层，形成AlGaN：Mg薄垒层，其中，Mg掺杂浓度为3E17atoms/cm3-6E17atoms/cm3；生长P型AlGaN层；生长掺杂Mg的P型GaN层；降温至650℃-680℃，保温20min-30min，关闭加热系统、关闭给气系统，随炉冷却。2.根据权利要求1所述增强发光辐射效率的LED外延生长方法，其特征在于，生长低温缓冲层GaN、并对所述低温缓冲层GaN进行腐蚀，形成不规则岛型，进一步为：降温至500℃-600℃，保持反应腔压力300mbar-600mbar，通入流量为10000sccm-20000sccm的NH3、50sccm-100sccm的TMGa及100L/min-130L/min的H2，在蓝宝石衬底上生长厚度为20nm-40nm的低温缓冲层GaN；升高温度到1000℃-1100℃，保持反应腔压力300mbar-600mbar，通入流量为30000sccm-40000sccm的NH3、100L/min-130L/min的H2，保温300s-500s，将低温缓冲层GaN腐蚀成不规则岛形。3.根据权利要求1所述增强发光辐射效率的LED外延生长方法，其特征在于，所述生长不掺杂GaN层，进一步为：升高温度到1000℃-1200℃，保持反应腔压力300mbar-600mbar，通入流量为30000sccm-40000sccm的NH3、200sccm-400sccm的TMGa及100L/min-130L/min的H2，持续生长2μm-4μm的不掺杂GaN层。4.根据权利要求1所述增强发光辐射效率的LED外延生长方法，其特征在于，所述生长掺杂Si的N型GaN层，进一步为：保持反应腔压力300mbar-600mbar，保持温...
【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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