专利名称：一种氮化镓基ⅲ-ⅴ族化合物半导体led外延片及其生长方法
技术领域：
本发明涉及LED领域，更具体地涉及一种氮化镓基III-V族化合物半导体LED外 延片及其生长方法。
背景技术：
高亮度发光二极管(LED)作为一种高效、环保、绿色新型固态照明光源，由于其具 有体积小、重量轻、寿命长、可靠性高、以及使用电压低且功耗低的优点，正在迅速广泛地得 到应用。以GaN为基础的高亮度发光二极管(LED)在生活中的应用随处可见，如交通信号 灯、手机背光源、户外全彩显示屏、城市景观照明、汽车内外灯、隧道灯等。随着GaN基LED 亮度的不断提高，LED的应用范围从传统的小型发光产品逐步变化为家用照明产品。目前，以GaN为基础的半导体材料的外延生长主要应用有机化学金属气相淀积法 (MOCVD)来实现。结合图1中GaN基LED外延片的结构示意图，进一步阐述现有技术中利用 MCOVD生长氮化物(GaN、A1N、InN等)的方法，该方法包括如下步骤以高纯的H2或N2或氢氮混合气体作为载气，在压力为76-780Torr，在 1000-1100°C高温处理蓝宝石衬底5-20分钟；将温度降至480-550°C，在蓝宝石衬底1 ‘上生长厚度为10-50nm的低温缓冲氮化 镓层2'；升高温度至1000-1100°C，在低温缓冲氮化镓层2'上持续生长1-2. 5 μ m的不掺 杂氮化镓层3' (UGaN)；保持温度，在不掺杂氮化镓层3'上持续生长2_4μπι的η型掺Si的氮化镓层 4' (nGaN)；如图1和图2所示，升高温度至T 1'，T 1' = 700°C _800°C，在η型掺Si的氮 化镓层4'上生长掺铟的氮化镓阱层51'，升高温度Τ2'，Τ2' = 800°C-1000°C在掺铟的 氮化镓阱层51'上生长不掺杂氮化镓垒层53'，阱层与垒层组成一组量子阱垒，重复生长 一组或多组量子阱垒，形成有源层；在完成有源层的生长后，将温度升高到950-1050°C持续生长20-80nm的ρ型铝镓 氮层6'；降低温度至900-1000°C，在P型铝镓氮层6'上持续生长0. 1-0. 5 μ m的掺镁的ρ
型氮化镓层7'；降低温度至600-700°C，在掺镁的ρ型氮化镓层7 ‘上生长5-lOnm的低温掺镁铟
镓氮层8'；降低温度至600-750°C，在氮气气氛下，持续时间10_30分钟，活化ρ型铝镓氮层。然而，这种LED由于其尺寸较小，对静电甚为敏感，极易因静电放电而损坏，使得 在应用过程中经常遇到死灯或寿命短等现象。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种抗静电能力强、使用寿命长的氮 化镓基III-V族化合物半导体LED外延片。本发明的另一个目的是提供一种氮化镓基III-V族化合物半导体LED外延片的生 长方法，其具有工艺简单，效果显著的特点。本发明是通过如下方案实施的一种氮化镓基LED外延片，包括有源层；有源层由 一组或多组量子阱垒组成，量子阱垒自下而上依次包括阱层、高温垒层、低温垒层。根据本发明的进一步改进，上述阱层的生长温度为Tl，上述高温垒层的生长温度 为T2，上述低温垒层的生长温度为T3，其中，Tl < T3 < T2。根据本发明的进一步改进，上述T2满足如下关系式T3+10°C< T2 ^ T3+100°C。根据本发明的进一步改进，上述T3满足如下关系式T1+10°C< T3 ^ T1+100°C。根据本发明的进一步改进，上述T 1满足如下关系式700°C< Tl < 800°C。根据本发明的进一步改进，上述高温垒层的生长厚度为20-200nm。根据本发明的进一步改进，上述低温垒层的生长厚度为20-200nm。根据本发明的进一步改进，上述有源层中包括2-14组所述量子阱垒。同时，本发明还提供了一种氮化镓基III-V族化合物半导体LED外延片的生长方 法，包括生长有源层；生长有源层的包括依序生长的一组或多组量子阱垒的生长，生长各 量子阱垒步骤包括将温度调至Tl生长阱层；将温度调至T2，在阱层上生长高温垒层；将 温度调至T3，在高温垒层上生长低温垒层；其中，所述Tl < T3 < T2。根据本发明的进一步改进，上述T2满足如下关系式T3+10°C< T2 ^ T3+100°C。根据本发明的进一步改进，上述T3满足如下关系式T1+10°C< T3 ^ T1+100°C。根据本发明的进一步改进，上述Tl满足如下关系式700°C< Tl < 800°C。根据本发明的进一步改进，上述阱层的生长条件为在温度Tl，压力为 300-500mbar下，以N2作为载气，载气的流量为40-70标准升/分钟，持续90-120秒，得到 厚度为10-50nm的阱层。根据本发明的进一步改进，上述高温垒层的生长条件为在温度T2，压力为 300-500mbar下，以N2或H2或氢氮混合气体作为载气，载气的流量为40-70标准升/分钟， 得到厚度为20-200nm的高温垒层。根据本发明的进一步改进，上述低温垒层的生长步骤为在温度T3，压力为 300-500mbar,以N2或H2或氢氮混合气体作为载气，载气的流量为40-70标准升/分钟，得 到厚度为20-200nm的低温垒层。根据本发明的进一步改进，依序进行生长阱层、高温垒层以及低温垒层的步骤，在 有源层形成2-14组所述量子阱垒结构。本发明的优点为本发明所提供的氮化镓基III-V族化合物半导体LED外延片通 过改变有源层的生长方法，即先生长一层高温垒层，再生长一层温度相对降低的低温垒层， 生长两种不同温度的垒层来减小由于迅速降温过程中导致的垒层与阱层界面的应力，提高 内建电场，进而提高外延片的抗静电能力。根据本发明所提供的氮化镓基LED外延片的生 长方法具有步骤简单、容易操作，效果明显的特点。
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除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图是构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明，附图示出了本发明的优 选实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。图中图1示出了现有技术中GaN基LED外延片生长结构示意图；图2示出了现有技术中GaN基LED外延片生长多量子阱层结构的时间与温度关系 曲线；图3示出了根据本发明的GaN基LED外延片生长结构示意图；图4示出了根据本发明实施例的GaN基LED外延片生长多量子阱层结构的时间与 温度关系曲线；图5 示出了根据本发明实施例的GaN基LED外延片与根据对比例的GaN基LED外 延片结构的抗静电能力比较图；以及 图6示出了根据本发明实施例的GaN基LED外延片与根据对比例的GaN基LED外 延片结构的亮度曲线比较图。
具体实施例方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另 有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常 理解的相同含义。传统的GaN基LED外延片常会出现漏电、寿命短、抗静电能力差的不足，为进一步 了解这类不足的产生原因，本发明发明人对GaN基LED外延片的生长过程进行了研究，发现 在GaN基LED外延片中有源层的生长过程中常使用低温阱，高温垒的方式进行生长，这样的 生长过程中，由于大幅度的温度变化，会使得与垒层相连的阱层中各晶粒或亚晶粒之间产 生不均勻的变形而产生的晶粒或亚晶粒间的内应力，而所产生的内应力而降低已生长的阱 层的晶格品质。进而降低垒层俘获电子的能力，使得电子很容易穿过垒层，导致外延片漏 电、寿命短，抗静电能力差。为了弥补这一不足，本发明发明人对GaN基LED外延片的结构 以及生长方法进行了改进。如图3所示，在本发明的一种具体的实施方式中一种氮化镓基III-V族化合物半 导体LED外延片，包括有源层，有源层由一组或多组量子阱垒组成，量子阱垒自下而上依次 包括阱层51、高温垒层52、低温垒层53。如图4所示，在本发明的一种较为优选地方式中，有源层中，各阱层51的生长温 度为Tl，各高温垒层52的生长温度为T2，各低温垒层53的生长温度为T2，其中，Tl < T3 <T2。在有源层的生长过程中，为了提高外延片的抗静电能力，在高温垒层上生长阱层的 过程中，添加一层过渡层，称为低温垒层，高温垒层生长温度为Τ2，阱层生长温度为Tl (Τ2 > Tl)，在温度Τ2降到温度Tl的过程中，在温度为Τ3时生长一层低温缓冲垒层(Tl < Τ3 < Τ2)，在温度Τ3生长20s-200s的低温垒层，通过生长两种不同温度的垒层来减小由于迅 速降温过程中导致的垒层与阱层界面的应力，从而提高内建电场，进而提高外延片的抗静电能力。在有源层的生长过程中，由于生长温度的不同，即使在同质的氮化镓单晶材料上 生长氮化镓也容易产生大量的位错，这些位错使晶粒或亚晶粒之间产生不均勻的变形而产 生晶粒或亚晶粒之间的内应力。然而，制备氮化镓体单晶材料非常困难，到目前为止尚未有 行之有效的办法。通常所使用的衬底并不是同质的GaN衬底，导致在生成GaN的过程中，由 于晶格不适配，产生大量的位错，而增加晶粒或亚晶粒之间的内应力。导致垒层俘获电子的 能力的降低，使得电子很容易穿过垒层，导致外延片漏电、寿命短，抗静电能力差。如GaN和 InN的晶格常数分别是3. 189埃，3. 548埃。在InxGai_xN和GaN中InxGai_xN受到压应力，在生 长平面上的晶格受应力而发生应变，会使在生长方向上的晶格也发生应变，因而在生长方 向上产生压电效应，使得在InxGai_xN表面和与GaN之间的界面产生静电荷，这样在InxGai_xN 和GaN异质结界面的三角形势阱中出现二维电子气以补偿界面上相反的静电荷，而且面电 子密度很高，电子不受杂质的散射，因而迁移率很高，内建电场变弱，电子受内建电场束缚 力较小，这样在强电压作用下，LED芯片很容易被击穿，抗静电能力减弱。本发明提供的生 长方式，在量子阱层后生长高温第一 GaN垒层和低温第二 GaN垒层，使得两垒层界面产生张 应力，减弱或消除阱层InxGai_xN于第一GaN垒层界面产生的压应力，有效减弱或消除压电效 应，增强内建电场对电子的束缚力，降低电子在有源层的迁移率，提高GaN基LED外延片的 抗静电能力。更为优选地，生长高温垒层所采用的温度满足T3+10°C彡T2彡T3+100°C。高温 垒层生长温度T2在此范围内，可生成高质量的GaN晶体，降低电子在垒层的迁移率，提高电 子与空穴在阱层的复合几率，进而提高内量子效率，提高外延片亮度。生长低温垒层所采 用的温度满足T1+10°C彡T3 ^ T1+100°C。低温垒层生长温度T3所设定的条件，可有效降 低由于迅速降温过程中导致的垒层与阱层界面的应力，减弱或消除压电效应，提高内建电 场束缚电子的能力，进而提高外延片的抗静电能力。如低温垒层温度偏低，两垒层GaN晶 体之间位错偏多，电子会很容易通过大量位错的垒层，达不到提升外延片抗静电能力的效 果；如温度偏高，两垒层GaN晶体之间张应力偏小，内建电场偏小，束缚电子能力偏弱，也达 不到提升外延片抗静电能力的效果。更为优选地，生长阱层所采用的温度满足700°C< Tl
<800 °C。在本发明的一种具体的实施方式中一种氮化镓基III-V族化合物半导体LED外延 片高温垒层的生长厚度为20-200nm，低温垒层的生长厚度为20-200nm。在本发明的一种具体的实施方式中一种氮化镓基III-V族化合物半导体LED外延 片，其有源层中包括1-20组量子阱垒。通过多个单量子阱垒层发光叠加，达到提升亮度的 效果。同时，在本发明的还提供了上述氮化镓基III-V族化合物半导体LED外延片的生 长方法，其中，生长有源层的步骤包括将温度调至Tl生长阱层51 ；将温度调至T2，在阱层 51的上生长高温垒层52 ；将温度调至T3，在高温垒层上生长低温垒层53，其中，温度满足 Tl < T3 < T2。优选地，高温垒层52的生长温度满足T3+10°C彡T2彡T3+100°C。低温垒 层53的生长温度满足T1+10°C彡T3彡T1+100°C。阱层51的生长温度满足700°C< Tl
<800 °C。在本发明的一种具体的实施方式中，阱层51的生长步骤为调节温度至Tl，以N2作为载气，载气的流量为40-70标准升/分钟，压力为300-500mbar，通入流量为 0. 5X 10_4-1 X 10_4摩尔/分钟的三甲基铟(TMIn)，流量为2. 1 X 10_5-2· 3 X IO"5的三乙基镓 (TEGa)，持续90-120秒内生长10-50nm的掺铟氮化镓阱层51。在本发明的一种具体的实施方式中，高温垒层52的生长步骤为将温度升至 T2，以N2或H2或氢氮混合气体作为载气，载气的流量为40-70标准升/分钟，压力为 300-500mbar，通入流量为0. 9 X 1(Γ4_1. 2 X IO"4的TEGa，生长20_200nm的不掺杂氮化镓高 温垒层52。在本发明的一种具体的实施方式中，低温垒层53的生长步骤为将温度升至 T3，以N2或H2或氢氮混合气体作为载气，载气的流量为40-70标准升/分钟，压力为 300-500mbar，通入流量为0. 9 X 1(Γ4_1. 2 X IO"4的TEGa，生长20_200nm的不掺杂氮化镓低 温垒层53。在本发明的一种具体的实施方式中，有源层从下至上包括2-14组量子阱垒。测试如下分别通过根据本发明实施例1的步骤生长以及对比例1中给出的方法生产氮 化镓基LED外延片，并记录结果，进行对比，实施例1与对比例1仅是示意性的，用以说明根 据本发明实施例1的方法与对比例1的方法作出的氮化镓基LED外延片的区别。实施例1 原料采用高纯H2或高纯N2或高纯H2和高纯N2的混合气体作为载气，高纯NH3作 为N源，金属有机源三甲基镓(TMGa)、TEGa作为镓源，TMIn作为铟源，N型掺杂剂为硅烷 (SiH4)，P型掺杂剂为二茂镁(Cp2Mg),衬底为(0001)面蓝宝石。器皿AixtronCruis I MOCVD 反应室具体操作步骤如下1、高温处理在MOCVD反应室里，通入高纯H2，将反应室压力降至150mbar，把0001 面蓝宝石1加热到1100°c，高温处理5分钟-20分钟；2、氮化处理将温度降至500°C，将流量为8标准升/分钟的NH3通入反应室，维持 120秒，对蓝宝石衬底1做氮化处理；3、生长低温缓冲氮化镓层2 将温度降至500°C，升高压力为6001^￡11~，在H2气氛 下，通入流量为8标准升/分钟的NH3,流量为3. 8 X 10_4摩尔/分钟的TMGa，流量为80标 准升/分钟的H2,在蓝宝石衬底上生长厚度为30纳米的低温缓冲氮化镓层2。4、生长不掺杂氮化镓层3 将温度升高至1060°C，降低压力至300mbar，通入流量 为25标准升/分钟的NH3,流量为8 X 10_4摩尔/分钟的TMGa，在低温缓冲氮化镓层2上持 续生长1-2. 5微米的不掺杂UGaN层3。5、生长η型掺硅氮化镓层4 维持温度与压力不变，通入流量为25标准升/分钟 的NH3,流量为1 X 10_3摩尔/分钟的TMGa，掺杂流量从5 X 10_7摩尔/分钟之间渐进变化的 SiH4,在不掺杂UGaN层3上生长厚度为2_4微米的η型掺硅氮化镓层4 ；6、生长多量子阱层包括8组量子阱层。每组量子阱层包括阱层51、高温垒层52 和低温垒层53。生长阱层51 将温度降至740°C，升高压力至400mbar，切换N2作为载气，通入流 量为55标准升/分钟的N2,流量为8 X 10_5摩尔/分钟的TMIn，流量为2. 3 X 10_5摩尔/分钟的TEGa，维持生长100秒，在η型掺硅氮化镓层上或者是在前一量子阱层中低温垒层上生 长厚度为20纳米的阱层51 ；生长高温垒层52，将温度升高至850°C，压力保持不变，通入流量为50标准升/分 钟的N2,流量为1 X 10_4摩尔/分钟的TEGa，在阱层上生长厚度为50纳米的不掺杂GaN高 温垒层52 ；生长高温垒层53，将温度升高到800°C，保持除温度外的其他生长条件不变，在高 温垒层上生长厚度为50纳米不掺杂GaN低温垒层53。7、生长ρ型铝镓氮层6，将温度升高到1000°C，压力降低至150mbar，切换H2/N2混 合气作为载气，通入流量为50标准升/分钟的H2/N2混合气，其中H2 N2 = 2 1;通入流 量为40标准升/分钟的NH3，流量为1 X 10_4摩尔/分钟的TMGa，流量为8 X 10_5摩尔/分 钟的TMA1，流量为8X 10_7摩尔/分钟的Cp2Mg,在有源层上生长厚度为40纳米的ρ型铝镓 氮层6。8、生长掺镁的ρ型GaN层7 将温度降至950°C，将压力升至150mbar，所使用的载 气与载气的流量不变，通入流量为2X 10_4摩尔/分钟的TMGa，流量为4. 5X 10_6摩尔/分 钟的Cp2Mg，在ρ型铝镓氮层6上生长厚度为200纳米的掺镁的ρ型GaN层7。9、生长掺镁InGaN层8 将温度降到650°C，升高压力至400mbar，切换N2作为载 气，流量为60标准升/分钟，通入流量为40标准升/分钟的NH3,流量为1. 5X ΙΟ"5摩尔/ 分钟的TEGa,流量为2. 5X 10_5摩尔/分钟的TMIn,流量为2. 5X 10_6摩尔/分钟的Cp2Mg， 在掺镁的P型GaN层7上生长厚度为8纳米的掺镁InGaN层8。10、活化，最后将温度降至680°C，压力升至600mbar，通入流量为80标准升/分钟 的N2，对根据本发明所提供的外延片进行活化，活化时间为30分钟。对比例原料与实施例1相同。器皿与实施例1相同。方法步骤1-5、7_10与实施例1完全相同。步骤6如下6、生长多量子阱层包括8组量子阱层。每组量子阱层包括阱层51'、垒层53'。生长阱层5Γ 将温度降至740°C，升高压力至400mbar，切换N2作为载气，通入 流量为55标准升/分钟的N2,流量为8 X 10_5摩尔/分钟的TMIn，流量为2. 3 X 10_5摩尔/ 分钟的TEGa，维持生长100秒，在η型掺硅氮化镓层上或者是在前一量子阱层中垒层上生长 厚度为20纳米的阱层51'； 生长垒层53 ‘，将温度升高至850°C，压力保持不变，通入流量为50标准升/分钟 的N2,流量为1X10_4摩尔/分钟的TEGa，在阱层上生长厚度为100纳米的不掺杂GaN垒层 53'。分别将根据本发明实施例所提供的方法生长的氮化镓基LED外延片与根据对比 例方法生长的氮化镓基LED外延片进行亮度以及抗静电能力测试。一、外延片抗静电能力的测试测试方法为加逆向人体模式2000V在由外延片所制的晶粒上持续时间50mA之 后，再使用逆向8V的电压测量其电流，如电流值小于1 μ A，判定此颗晶粒ESD(静电放电)
9(i2000V)通过，如电流值大于或等于ΙμΑ，判定此颗晶粒ESD(@2000V)不通过，如此测试同 一外延片上100颗晶粒，计算其通过良率；测试的条件为晶粒大小为300μπιΧ300μπι，ESD人体模式逆向2000V，持续时间 50mA，再测量在逆向电压8V下的电流值。测试结果如图5所示。如图5所示，图中A为根据对比例氮化镓基LED外延片的生长方法制备的氮化镓 基LED外延片的ESD(@2000V)良率；图中B为根据本发明实施例氮化镓基LED外延片的生 长方法制备的氮化镓基LED外延片的ESD(@2000V)的良率。根据本发明实施例氮化镓基 LED外延片的生长方法制备的氮化镓基LED外延片的ESD(@2000V)良率与根据对比例氮 化镓基LED外延片的生长方法制备的氮化镓基LED外延片的ESD(@2000V)良率相比，本发 明氮化镓基LED外延片的ESD(@2000V)良率明显高于根据对比例氮化镓基LED外延片的 ESD(i2000V)良率。由此可以得出，根据本发明所提供的氮化镓基LED外延片的生长方法制 备的氮化镓基LED外延片能有效提高氮化镓基LED外延片的ESD良率。二、外延片亮度的测试测试方法为电流为20mA下，由外延片所制晶粒的亮度(毫坎德拉mcd)。测试的具体条件为电流为20mA，晶粒大小为300 μ mX 300 μ m，测试时间5ms，亮 度为发光的LED晶粒在正上方单位立体角内所发射的光通量。测试结构如图6所示。如图6所示，根据本发明实施例氮化镓基LED外延片的生长方法制备的氮化镓基 LED外延片的亮度与根据对比例氮化镓基LED外延片的生长方法制备的氮化镓基LED外延 片的亮度相比，在波长大于456nm并在相同的波长下，根据本发明氮化镓基LED外延片的亮 度明显高于根据对比例氮化镓基LED外延片的亮度。由此可以得出，根据本发明所提供的 氮化镓基LED外延片的生长方法制备的氮化镓基LED外延片能有效提高氮化镓基LED外延 片的亮度。根据本发明所提供的氮化镓基LED外延片的生长方法中有源层的生长方法，不仅 可以应用于氮化镓基LED外延片的生长过程中，只要是涉及这种通过改变晶体生长过程， 生长两种不同温度的垒层来减小由于迅速降温过程中导致的垒层与阱层界面的应力，提高 内建电场，进而提高外延片的抗静电能力。都属于本发明的保护范围。此外，本发明也应用 于SiC、Si和LiAi02等衬底生长GaN基LED外延片蓝绿光生长，也都属于本发明的保护范 围。综上所述，本发明所提供的氮化镓基III-V族化合物半导体LED外延片通过改变 有源层的生长方法，即先生长一层高温垒层，再生长一层温度相对降低的低温垒层，生长两 种不同温度的垒层来减小由于迅速降温过程中导致的垒层与阱层界面的应力，提高内建电 场，进而提高外延片的抗静电能力，同时还提高了外延片的亮度。根据本发明所提供的氮 化镓基LED外延片的生长方法具有步骤简单、容易操作，效果明显的特点。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神 和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种氮化镓基III V族化合物半导体LED外延片，包括有源层，其特征在于，所述有源层由一个或多个量子阱垒组成，所述量子阱垒自下而上依次包括阱层(51)、高温垒层(52)、低温垒层(53)。
2.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于，所述阱层(51)的生长温度为Tl，所述 高温垒层(52)的生长温度为T2，所述低温垒层(53)的生长温度为13，其中，11<13<下2。
3.根据权利要求2所述的LED外延片，其特征在于，所述T2满足如下关系式 T3+10°C^ T2 ^ T3+100°C。
4.根据权利要求2或3所述的LED外延片，其特征在于，所述T3满足如下关系式 T1+10°C^ T3 彡 T1+100°C。
5.根据权利要求4所述的LED外延片，其特征在于，所述T1满足如下关系式 7000C< Tl < 800°C。
6.根据权利要求5所述的LED外延片，其特征在于，所述高温垒层(52)的生长厚度为 20-200nm。
7.根据权利要求5或6所述的LED外延片，其特征在于，所述低温垒层(53)的生长厚 度为 20-200nm。
8.根据权利要求1所述的氮化镓基LED外延片，其特征在于，所述有源层中包括2-14 组所述量子阱垒。
9.一种氮化镓基III-V族化合物半导体LED外延片的生长方法，包括 生长有源层；其特征在于，生长有源层的包括依序生长的一组或多组量子阱垒的生长，生长各所述 量子阱垒步骤包括将温度调至Tl生长阱层(51)； 将温度调至T2，在阱层上生长高温垒层(52)； 将温度调至T3，在高温垒层上生长低温垒层(53)； 其中，所述Tl < T3 < T2。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述T2满足如下关系式 T3+10°C^ T2 ^ T3+100°C。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述T3满足如下关系式 T1+10°C^ T3 彡 T1+100°C。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述Tl满足如下关系式 7000C< Tl < 800°C。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述阱层(51)的生长条件为在温度 Tl，压力为300-500mbar下，以N2作为载气，N2的流量为40-70标准升/分钟，持续90-120 秒，得到厚度为10-50nm的所述阱层(51)。
14.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述高温垒层(52)的生长条件为在温 度T2，压力为300-500mbar下，以N2或H2或氢氮混合气体作为载气，载气的流量为40-70标 准升/分钟，，得到厚度为20-200nm的所述高温垒层(52)。
15.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述低温垒层(53)的生长步骤为在温 度T3，压力为300-500mbar，以N2或吐或氢氮混合气体作为载气，载气的流量为40-70标准升/分钟，得到厚度为20-200nm的所述低温垒层(53)。
16.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，依序进行生长阱层、高温垒层以及低温 垒层的步骤，在所述有源层形成2-14组所述量子阱垒结构。
全文摘要
本发明公开了一种氮化镓基III-V族化合物半导体LED外延片，包括有源层；有源层由一个或多个量子阱垒组成，量子阱垒自下而上依次包括阱层、高温垒层、低温垒层。本发明所提供的氮化镓基LED外延片通过改变有源层的生长方法，即先生长一层高温垒层，再生长一层温度相对降低的低温垒层，生长两种不同温度的垒层来减小由于迅速降温过程中导致的垒层与阱层界面的应力，提高内建电场，进而提高外延片的抗静电能力。同时，本发明还提供了一种氮化镓基III-V族化合物半导体LED外延片的生长方法，该方法具有步骤简单、容易操作，效果明显的特点。
文档编号H01L33/04GK101980384SQ201010292909
公开日2011年2月23日 申请日期2010年9月27日 优先权日2010年9月27日
发明者季辉, 戚运东, 梁智勇, 罗正加, 艾建军 申请人:湘能华磊光电股份有限公司