【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体，具体涉及一种发光二极管外延生长方法。
技术介绍
1、发光二极管(light-emitting diode，led)是一种将电能转化为光能的半导体电子器件，当led有电流流过时，led中的电子与空穴在其多量子阱内复合而发出单色光。由于ingan/gan多量子阱基led具有带隙可调等优点，近年来引起了极大关注，并被广泛应用于全彩显示器、背光屏和普通照明等领域。
2、然而，尽管ingan/gan多量子阱结构的生长技术有了一定突破，并且其蓝光led已达到了较高的发光效率，但是要获得高质量、更长波长(如绿/黄/红光)的ingan/gan多量子阱结构仍然面临很大的挑战，并且这也成为实现高效gan基无磷白光led制备的最大阻碍之一。优化、创新生长工艺和结构参数，提高led发光性能具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术通过在多量子阱层中的ingan阱层生长过程中关掉in源和ga源使生长中断两次，同时在阱层和垒层之间引入ain层，使led的发光效率得到提高。
2、本专利技术的发光二极管外延生长方法，包括：在衬底上依次生长缓冲层、非掺杂gan层、n型gan层、多量子阱层、algan电子阻挡层以及掺杂mg的p型gan层，其中，
3、生长多量子阱层包括依次生长ingan阱层、ain层以及gan垒层，进一步地，
4、生长ingan阱层具体为：
5、控制温度600-800℃，通入n2、nh3、tmga以及tmin，首先生长
6、生长ain层具体为：
7、保持温度不变，通入nh3以及tmal，在第三ingan层上生长厚度为1-3nm的aln层；
8、生长gan垒层具体为：
9、控制温度800-900℃，通入n2、nh3、tmga，在aln层上生长厚度为7-10nm的gan垒层；
10、周期性依次进行生长ingan阱层、ain层以及gan垒层的步骤，周期数为7-15个。
11、优选地，衬底为蓝宝石、氮化镓或碳化硅衬底中的一种。
12、优选地，生长缓冲层，具体为：
13、在温度500-600℃，通入nh3、tmga及h2，在衬底上生长厚度为20-40nm的gan缓冲层。
14、优选地，生长非掺杂gan层，具体为：
15、在温度1000-1200℃，通入nh3、tmga及h2，生长2-4μm的非掺杂gan层。
16、优选地，生长n型gan层，具体为：
17、在温度1000-1200℃，通入nh3、tmga、h2及sih4，生长3-4μm掺杂si的n型gan层。
18、优选地，生长algan电子阻挡层，具体为：
19、在温度为900-950℃，通入nh3、tmga、h2、tmal和cp2mg，生长厚度为40-60nm的algan电子阻挡层。
20、优选地，生长掺杂mg的p型gan层，具体为：
21、保持温度950-1000℃，通入nh3、tmga、h2及cp2mg，生长50-200nm的掺杂mg的p型gan层。
22、相比于传统的制作方法，本专利技术中的制作方法达到了如下效果：
23、①通过在多量子阱层中的ingan阱层生长过程中关掉in源和ga源使生长中断两次，实现ingan阱层分三段生长，由于in原子的再挥发以及in原子从富in区向乏in区的扩散，所以该“两次生长中断”工艺会降低多量子阱中的平均in含量，并使得多量子阱中的in原子分布更加均匀。较低的in组分降低了ingan阱层和gan垒层之间的晶格失配，削弱了垂直于量子阱平面的极化电场，提升了量子阱材料晶体生长质量，因而能够提高led的内量子效率，减少非辐射复合中心，进而提高led的发光效率。
24、②通过在阱层和垒层之间引入一个生长温度与阱层相同的ain层，当ain层直接生长在ingan阱层的高in区域上，使得阱/垒界面处形成了一个近似于非晶的锯齿状区域，能够起到一个有效的应力补偿作用，从而削弱量子限制斯塔克效应(qcse)，使载流子辐射复合效率提升，led的发光效率得到提升。
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1.一种发光二极管外延生长方法，其特征在于，包括：在衬底上依次生长缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN层、多量子阱层、AlGaN电子阻挡层以及掺杂Mg的P型GaN层，其中，
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，所述衬底为蓝宝石、氮化镓或碳化硅衬底中的一种。
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，生长缓冲层，具体为：在温度500-600℃，通入NH3、TMGa及H2，在衬底上生长厚度为20-40nm的GaN缓冲层。
4.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，生长非掺杂GaN层，具体为：
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n型GaN层，具体为：
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AlGaN电子阻挡层，具体为：
7.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Mg的P型GaN层，具体为：
【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：在衬底上依次生长缓冲层、非掺杂gan层、n型gan层、多量子阱层、algan电子阻挡层以及掺杂mg的p型gan层，其中，
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，所述衬底为蓝宝石、氮化镓或碳化硅衬底中的一种。
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，生长缓冲层，具体为：在温度500-600℃，通入nh3、tmga及h2，在衬底上生长厚度...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐平，季辉，陈艳恒，
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：
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