基于C掺杂电流扩展层的GaN基发光二极管及其制备方法

基于c掺杂电流扩展层的gan基发光二极管及其制备方法
技术领域
1.本发明属于微电子技术领域，涉及一种基于c掺杂电流扩展层的gan基发光二极管及其制备方法。


背景技术：

2.gan基发光二极管(led，light-emitting diode)具有效率高、节能、环保、寿命长、体积小、显色性与响应速度好等优点，基于led的半导体照明已经逐渐替代传统照明。
3.由于gan单晶的价格限制和尺寸限制，目前gan的生长通常采用异质外延方式。蓝宝石是最普遍用于gan生长的衬底，具有生产技术成熟、价格适中、机械强度高、性价比高等优点。不过，由于蓝宝石是一种绝缘体，无法制作垂直结构的器件，目前横向结构的led是主流。由于横向结构led芯片的p型电极和n型电极位于同一侧，且p型材料和n型材料的电导率不同，不可避免地存在电流拥堵效应，导致载流子分布不均和局部过热，降低器件效率和可靠性。因此，电流扩展层应运而生。它是通过在结构中引入一层低电阻率的层结构，增加led的纵向电阻，使得电流进行再分布，从而改善了芯片的横向电流扩展。已报道的电流扩展层包括透明导电氧化物薄膜，p型电极下方的电流阻挡层，n型层中的algan层等。
4.然而，这些方法都需要额外的生长步骤，增加工艺复杂度，且额外插入的层结构可能会影响发光量子阱层的晶体质量。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于c掺杂电流扩展层的gan基发光二极管及其制备方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
6.本发明实施例提供了一种基于c掺杂电流扩展层的gan基发光二极管的制备方法，所述gan基发光二极管的制备方法包括：
7.选取蓝宝石衬底层；
8.在所述蓝宝石衬底层上生长aln成核层；
9.在所述aln成核层上生长u型gan层；
10.在所述u型gan层上生长第一层n型gan层；
11.在所述第一层n型gan层上生长第二层c掺杂gan层；
12.在所述第二层c掺杂gan层上生长第三层n型gan层，所述第一层n型gan层、所述第二层c掺杂gan层和所述第三层n型gan层组成三层结构的n型gan层；
13.在所述第三层n型gan层上生长多量子阱结构，所述多量子阱结构包括若干周期的量子阱，所述量子阱包括in
x
ga
1-x
n阱层和位于所述in
x
ga
1-x
n阱层上的gan势垒层；
14.在所述多量子阱结构上生长p型gan层；
15.刻蚀n型电极接触区，以暴露第一层n型gan层；
16.在所述n型电极接触区的第一层n型gan层上沉积n型电极和在p型gan层上沉积p型电极，以完成gan基发光二极管的制作。
17.在本发明的一个实施例中，选取蓝宝石衬底层，包括：
18.将所述蓝宝石衬底层进行清洗；
19.在900-1200℃温度条件下，对所述蓝宝石衬底层进行5-10min的热处理；
20.在1000-1100℃温度条件下，对热处理后的所述蓝宝石衬底层进行3-5min的氮化处理。
21.在本发明的一个实施例中，在所述蓝宝石衬底层上生长aln成核层，包括：
22.采用mocvd工艺在氮化后的所述蓝宝石衬底层上生长厚度为20-50nm的aln成核层。
23.在本发明的一个实施例中，在所述aln成核层上生长u型gan层，包括：
24.采用mocvd工艺在所述aln成核层上生长厚度为2-3μm的u型gan层。
25.在本发明的一个实施例中，在所述u型gan层上生长第一层n型gan层，包括：
26.通入氨气、镓源和硅源，采用mocvd工艺在所述u型gan层上生长所述第一层n型gan层。
27.在本发明的一个实施例中，在所述第一层n型gan层上生长第二层c掺杂gan层，包括：
28.关闭硅源，保持氨气、镓源的流量不变，在第二温度条件下，采用mocvd工艺在所述第一层n型gan层上生长第二层c掺杂gan层，其中，所述第二温度低于所述第一温度。
29.在本发明的一个实施例中，在所述第二层c掺杂gan层上生长第三层n型gan层，包括：
30.通入硅源，保持氨气、镓源的流量不变，在第一温度条件下，采用mocvd工艺在所述第二层c掺杂gan层上生长第三层n型gan层。
31.在本发明的一个实施例中，单层所述in
x
ga
1-x
n阱层的厚度为2-5nm，单层所述gan势垒层的厚度为9-15nm，其中，in含量x的调整范围为0.1-0.7。
32.在本发明的一个实施例中，刻蚀n型电极接触区，以暴露第一层n型gan层，包括：
33.采用光刻工艺刻蚀掉一端的所述p型gan层、所述多量子阱结构、所述第三层n型gan层、所述第二层c掺杂gan层和部分深度的所述第一层n型gan层，以暴露剩余的所述第一层n型gan层。
34.本发明的另一个实施例提供的一种基于c掺杂电流扩展层的gan基发光二极管，利用上述任一项实施例所述的gan基发光二极管的制备方法进行制备，所述gan基发光二极管包括：
35.蓝宝石衬底层；
36.aln成核层，位于所述蓝宝石衬底层上；
37.u型gan层，位于所述aln成核层上；
38.第一层n型gan层，位于所述u型gan层上，且所述第一层n型gan层具有第一上表面和第二上表面，且所述第二上表面位于所述第一上表面之下；
39.第二层c掺杂gan层，位于所述第一层n型gan层的第一上表面上；
40.第三层n型gan层，位于所述第二层c掺杂gan层上；
41.多量子阱结构，位于所述第三层n型gan层上，所述多量子阱结构包括若干周期的量子阱，所述量子阱包括in
x
ga
1-x
n阱层和位于所述in
x
ga
1-x
n阱层上的gan势垒层；
42.p型gan层，位于所述多量子阱结构上；
43.n型电极，位于所述第一层n型gan层的第二上表面上；
44.p型电极，位于所述p型gan层上。
45.与现有技术相比，本发明的有益效果：
46.1、本发明的led具有三层结构的n型gan层，具体地是在两层n型gan层之间插入一层c掺杂gan层，c掺杂gan层以c杂质作为受主降低c掺杂gan层的载流子浓度，从而降低c掺杂gan层的电导率，这样插入一层导电性差的c掺杂gan层可以增加电流的横向扩展，能有效地缓解横向结构led中的电流拥堵效应，提高器件效率和可靠性。
47.2、本发明利用生长gan时，ga源中c的非故意掺杂现象，降低生长温度，关闭si源，就可以实现c掺杂，无需在生长过程中引入其他生长源(即不需要额外通入c源)，该制备gan基发光二极管的工艺简单，可利用性强。
48.通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。
附图说明
49.图1为本发明实施例提供的一种基于c掺杂电流扩展层的gan基发光二极管的制备方法的流程示意图；
50.图2为本发明实施例提供的一种基于c掺杂电流扩展层的gan基发光二极管的制备方法的过程示意图；
51.图3为本发明实施例提供的一种基于c掺杂电流扩展层的gan基发光二极管的结构示意图。
具体实施方式
52.下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
53.实施例一
54.请参见图1和图2，图1为本发明实施例提供的一种基于c掺杂电流扩展层的gan基发光二极管的制备方法的流程示意图，图2为本发明实施例提供的一种基于c掺杂电流扩展层的gan基发光二极管的制备方法的过程示意图。本发明提供一种基于c掺杂电流扩展层的gan基发光二极管的制备方法，该gan基发光二极管的制备方法包括：
55.步骤1、请参见图2a，选取蓝宝石衬底层。
56.步骤1.1、将蓝宝石衬底层进行清洗。
57.步骤1.2、在900-1200℃温度条件下，对蓝宝石衬底层进行5-10min的热处理。
58.具体地，置于金属有机化学气相淀积mocvd反应室中，将反应室的真空度降低到小于2
×
10-2
torr；再向反应室通入氢气，在mocvd反应室压力达到为20-760torr条件下，将蓝宝石衬底层加热到温度为900-1200℃，并保持5-10min，完成对蓝宝石衬底层的热处理。
59.步骤1.3、在1000-1100℃温度条件下，对热处理后的蓝宝石衬底层进行3-5min的
氮化处理。
60.具体地，将热处理后的蓝宝石衬底层置于温度为1000-1100℃的反应室中，通入流量为3000-4000sccm的氨气，持续3-5min的氮化处理。
61.步骤2、请参见图2a，在蓝宝石衬底层上生长aln成核层。
62.具体地，采用mocvd工艺在氮化后的蓝宝石衬底层上生长厚度为20-50nm的aln成核层。为了解决蓝宝石衬底层与u型gan层之间的失配问题，因此在蓝宝石衬底层与u型gan层之间生长一层aln成核层。
63.步骤3、请参见图2b，在aln成核层上生长u型gan层(非故意掺杂氮化镓)。
64.具体地，采用mocvd工艺在aln成核层上生长厚度为2-3μm的u型gan层。
65.步骤4、请参见图2c，在u型gan层上生长第一层n型gan层。
66.具体地，通入氨气、镓源和硅源，在第一温度条件下，采用mocvd工艺在u型gan层上生长第一层n型gan层。
67.优选地，第一温度为1050℃。
68.优选地，si掺杂浓度为10
18-10
19
cm-3
。
69.进一步地，在反应室温度为1050℃的条件下，同时通入氨气、镓源和硅源，采用mocvd工艺在u型gan层上生长厚度为1-1.5μm的第一层n型gan层，为了保证第二层c掺杂gan层能够达到有效降低电流拥堵效应，同时又在不增加成本的条件下，将第一层n型gan层的厚度设定为1-1.5μm。
70.步骤5、请参见图2d，在第一层n型gan层上生长第二层c掺杂gan层。
71.具体地，关闭硅源，保持氨气、镓源的流量不变(即与步骤4相同)，在第二温度条件下，采用mocvd工艺在第一层n型gan层上生长第二层c掺杂gan层，其中，第二温度低于第一温度，为了能够使得第二层c掺杂gan层有效降低导电性，因此需要关闭硅源，同时为了使得更多的c掺杂，因此第二温度低于第一温度。
72.优选地，第二温度为600-850℃，因为温度过高，会使c掺杂少，由此便不能有效降低导电性，而温度过低，则不利于gan的生长，因此第二温度设定为600-850℃。
73.进一步地，关闭硅源，保持氨气、镓源的流量不变，将生长温度从1050℃降低至600-850℃，采用mocvd工艺在第一层n型gan层上生长厚度为50-200nm的第二层c掺杂gan层，因为第二层c掺杂gan层的厚度过薄的话，达不到有效降低导电性的效果，而第二层c掺杂gan层的厚度过厚的话，便会影响整体导电性，而50-200nm的第二层c掺杂gan层可以保证有效降低导电性、同时保持整体导电性良好。
74.本实施例的ga源可以来自三甲基镓或者三乙基镓，因为在ga源中就有碳，因此在生长第二层c掺杂gan层时便会有c杂质掺杂进材料中，因此使得第二温度低于第一温度，以通过降低生长温度的方式使更多的c掺杂。
75.步骤6、请参见图2e，在第二层c掺杂gan层上生长第三层n型gan层，第一层n型gan层、第二层c掺杂gan层和第三层n型gan层组成三层结构的n型gan层。
76.具体地，通入硅源，保持氨气、镓源的流量不变(即与步骤4相同)，在第一温度条件下，采用mocvd工艺在第二层c掺杂gan层上生长第三层n型gan层。
77.进一步地，通入硅源，保持氨气、镓源的流量不变，将生长温度从600-850℃升高至1050℃，采用mocvd工艺在第一层n型gan层上生长厚度为300-500nm的第二层c掺杂gan层。
78.步骤7、请参见图2f，在第三层n型gan层上生长多量子阱结构，多量子阱结构包括若干周期的量子阱，量子阱包括in
x
ga
1-x
n阱层和位于in
x
ga
1-x
n阱层上的gan势垒层，例如周期的数量可以为8-12个，具体例如为9个。
79.优选地，单层in
x
ga
1-x
n阱层的厚度为2-5nm，单层gan势垒层的厚度为9-15nm，其中，in含量x的调整范围为0.1-0.7。
80.步骤8、请参见图2g，在多量子阱结构上生长p型gan层。
81.具体地，通入mg源，采用mocvd工艺在多量子阱结构上生长厚度为100-200nm的p型gan层，mg掺杂浓度为10
19-10
22
cm-3
，再将反应室温度维持在800-1100℃，在h2氛围下，退火5-10min。
82.步骤9、请参见图2h，刻蚀n型电极接触区，以暴露第一层n型gan层。
83.具体地，采用光刻工艺刻蚀掉一端的p型gan层、多量子阱结构、第三层n型gan层、第二层c掺杂gan层和部分深度的第一层n型gan层，以暴露剩余的第一层n型gan层。
84.步骤10、请参见图2i，在n型电极接触区的第一层n型gan层上沉积n型电极和在p型gan层上沉积p型电极，以完成gan基发光二极管的制作。
85.具体地，采用溅射金属的方法分别在第一层n型gan层上沉积n型电极，在p型gan层上沉积p型电极，以完成gan基发光二极管的制作。
86.因为，目前的结构，电流从p型电极流向n型电极的过程中，存在电流集边(也叫电流拥堵)效应，因为第一层n型gan层和第三层n型gan层是导电层，具有很多的载流子，因此在第一层n型gan层和第三层n型gan层之间加入一层c掺杂gan层，由此可以中和部分电子，在c掺杂gan层降低导电性，这样插入一层导电性差的c掺杂gan层可以增加电流的横向扩展，由此能有效地缓解横向结构led中的电流拥堵效应，提高器件效率和可靠性。
87.2、本发明利用生长gan时，ga源中c的非故意掺杂现象，降低生长温度，因此在生长c掺杂gan层时，关闭si源，就可以实现c掺杂，由此，无需在生长过程中引入其他生长源(即不需要额外通入c源)，便可以实现c掺杂，因此这种方法在不增加工艺流程的情况下，达到了缓解横向结构led中的电流拥堵效应的效果，同时该制备gan基发光二极管的工艺简单，可利用性强。
88.实施例二
89.本发明在实施例一的基础上还提供一种发光波长为450nm的基于c掺杂的蓝光led的制备方法，该制备方法包括：
90.步骤一、热处理。
91.将蓝宝石衬底层经过清洗之后，置于mocvd反应室中，将反应室的真空度降低至2
×
10-2
torr；然后向反应室通入氢气，在mocvd反应室压力达到为20torr条件下，将蓝宝石衬底层加热至温度为900℃，并保持10min，完成对蓝宝石衬底层的热处理。
92.步骤二、高温氮化。
93.将热处理后的蓝宝石衬底层置于温度为1000℃的反应室，通入流量为3500sccm的氨气，持续5min进行氮化，完成氮化。
94.步骤三、生长aln成核层。
95.请参见图2a，在反应室温度为1000℃的条件下，同时通入流量为3000sccm的氨气和流量为40sccm的铝源，采用mocvd工艺在氮化后的蓝宝石衬底层上生长厚度为20nm的aln
成核层。
96.步骤四、生长u型gan层。
97.请参见图2b，在反应室温度为950℃的条件下，同时通入流量为2500sccm的氨气和流量为150sccm的镓源，采用mocvd工艺在aln成核层上，在保持压力为20torr的条件下生长厚度为2μm的u型gan层。
98.步骤五、生长三层结构的n型gan层。
99.5a)请参见图2c，在反应室温度为1050℃的条件下，同时通入流量为2500sccm的氨气、流量为150sccm的镓源和流量为40sccm的硅源,在保持压力为20torr的条件下，采用mocvd工艺在u型gan层上生长厚度为1μm、si掺杂浓度为1
×
10
18
cm-3
的第一层n型gan层。
100.5b)请参见图2d，关闭si源，保持氨气和镓源的流量不变，降低生长温度至850℃，在第一层n型gan层上生长厚度为50nm的第二层c掺杂gan层；
101.5c)请参见图2e，通入流量为40sccm的硅源，保持氨气和镓源的流量不变，升高生长温度至1050℃，在第二层c掺杂gan层上生长厚度为300nm、si掺杂浓度为1
×
10
18
cm-3
的第三层n型gan层。
102.步骤六、请参见图2f，生长发光波长为450nm的in
0.15
ga
0.85
n/gan多量子阱结构。
103.在反应室压力为40torr的条件下，采用mocvd工艺在第三层n型gan层上生长九个周期的in
0.15
ga
0.85
n/gan多量子阱结构，其中：
104.每个周期的单层in
0.15
ga
0.85
n阱层厚度为2nm，生长温度为750℃，生长过程中保持氮源的流量为1100sccm，镓源流量为50sccm，铟源流量为200sccm；
105.每个周期的单层gan势垒层厚度为9nm，生长温度为850℃，生长过程中保持氮源的流量为2000sccm，镓源流量为150sccm。
106.步骤七、请参见图2g，生长p型gan层。
107.7a)在反应室温度为1060℃的条件下，同时通入流量为2500sccm的氨气，流量为150sccm的镓源和流量为100sccm的镁源，在保持压力为20torr的条件下，采用mocvd工艺在in
0.15
ga
0.85
n/gan多量子阱结构上生长厚度为100nm、mg掺杂浓度为1
×
10
19
cm-3
的p型gan层；
108.7b)将反应室温度维持在860℃，在h2氛围下，退火5min。
109.步骤八、请参见图2h，刻蚀n型电极接触区。
110.采用光刻工艺刻蚀掉部分gan使第一层n型gan层露出，刻蚀深度刻过第二层c掺杂gan层和部分第一层n型gan层。
111.步骤九，请参见图2i，淀积电极。
112.采用溅射金属的方法分别在第一层n型gan层上沉积n型电极，在p型gan层沉积p型电极，完成对蓝光led器件的制作。
113.实施例三
114.本发明在实施例一的基础上还提供一种发光波长为520nm的基于c掺杂的绿光led的制备方法，该制备方法包括：
115.步骤一、热处理。
116.将蓝宝石衬底层经过清洗之后，置于mocvd反应室中，将反应室的真空度降低至2
×
10-2
torr；然后向反应室通入氢气，在mocvd反应室压力达到为400torr条件下，将蓝宝石衬底层加热至温度为1000℃，并保持7min，完成对蓝宝石衬底层的热处理。
117.步骤二、高温氮化。
118.将热处理后的蓝宝石衬底层置于温度为1050℃的反应室，通入流量为3500sccm的氨气，持续4min进行氮化，完成氮化。
119.步骤三、生长aln成核层。
120.请参见图2a，在反应室温度为1000℃的条件下，同时通入流量为3000sccm的氨气和流量为40sccm的铝源，采用mocvd工艺在氮化后的蓝宝石衬底层上生长厚度为30nm的aln成核层。
121.步骤四、生长u型gan层。
122.请参见图2b，在反应室温度为950℃的条件下，同时通入流量为2500sccm的氨气和流量为150sccm的镓源，采用mocvd工艺在aln成核层上，在保持压力为20torr的条件下生长厚度为2.5μm的u型gan层。
123.步骤五、生长三层结构的n型gan层。
124.5a)请参见图2c，在反应室温度为1050℃的条件下，同时通入流量为2500sccm的氨气、流量为150sccm的镓源和流量为50sccm的硅源,在保持压力为20torr的条件下，采用mocvd工艺在u型gan层上生长厚度为1.3μm、si掺杂浓度为5
×
10
18
cm-3
的第一层n型gan层。
125.5b)请参见图2d，关闭si源，保持氨气和镓源的流量不变，降低生长温度至700℃，在第一层n型gan层上生长厚度为100nm的第二层c掺杂gan层；
126.5c)请参见图2e，通入流量为50sccm的硅源，保持氨气和镓源的流量不变，升高生长温度至1050℃，在第二层c掺杂gan层上生长厚度为400nm、si掺杂浓度为5
×
10
18
cm-3
的第三层n型gan层。
127.步骤六、请参见图2f，生长发光波长为520nm的in
0.32
ga
0.68
n/gan多量子阱结构。
128.在反应室压力为40torr的条件下，采用mocvd工艺在第三层n型gan层上生长九个周期的in
0.32
ga
0.68
n/gan多量子阱结构，其中：
129.每个周期的单层in
0.32
ga
0.68
n阱层厚度为3nm，生长温度为750℃，生长过程中保持氮源的流量为1100sccm，镓源流量为50sccm，铟源流量为250sccm；
130.每个周期的单层gan势垒层厚度为12nm，生长温度为850℃，生长过程中保持氮源的流量为2000sccm，镓源流量为150sccm。
131.步骤七、请参见图2g，生长p型gan层。
132.7a)在反应室温度为1060℃的条件下，同时通入流量为2500sccm的氨气，流量为150sccm的镓源和流量为150sccm的镁源，在保持压力为20torr的条件下，采用mocvd工艺在in
0.32
ga
0.68
n/gan多量子阱结构上生长厚度为150nm、mg掺杂浓度为1
×
10
20
cm-3
的p型gan层；
133.7b)将反应室温度维持在900℃，在h2氛围下，退火8min。
134.步骤八、请参见图2h，刻蚀n型电极接触区。
135.采用光刻工艺刻蚀掉部分gan使第一层n型gan层露出，刻蚀深度刻过第二层c掺杂gan层和部分第一层n型gan层。
136.步骤九，请参见图2i，淀积电极。
137.采用溅射金属的方法分别在第一层n型gan层上沉积n型电极，在p型gan层沉积p型电极，完成对绿光led器件的制作。
138.实施例四
139.本发明在实施例一的基础上还提供一种发光波长为600nm的基于c掺杂的黄光led的制备方法，该制备方法包括：
140.步骤一、热处理。
141.将蓝宝石衬底层经过清洗之后，置于mocvd反应室中，将反应室的真空度降低至2
×
10-2
torr；然后向反应室通入氢气，在mocvd反应室压力达到为760torr条件下，将蓝宝石衬底层加热至温度为1200℃，并保持10min，完成对蓝宝石衬底层的热处理。
142.步骤二、高温氮化。
143.将热处理后的蓝宝石衬底层置于温度为1100℃的反应室，通入流量为4000sccm的氨气，持续5min进行氮化，完成氮化。
144.步骤三、生长aln成核层。
145.请参见图2a，在反应室温度为1000℃的条件下，同时通入流量为3000sccm的氨气和流量为40sccm的铝源，采用mocvd工艺在氮化后的蓝宝石衬底层上生长厚度为50nm的aln成核层。
146.步骤四、生长u型gan层。
147.请参见图2b，在反应室温度为950℃的条件下，同时通入流量为2500sccm的氨气和流量为150sccm的镓源，采用mocvd工艺在aln成核层上，在保持压力为20torr的条件下生长厚度为3μm的u型gan层。
148.步骤五、生长三层结构的n型gan层。
149.5a)请参见图2c，在反应室温度为1050℃的条件下，同时通入流量为2500sccm的氨气\流量为150sccm的镓源和流量为60sccm的硅源,在保持压力为20torr的条件下，采用mocvd工艺在u型gan层上生长厚度为1.5μm、si掺杂浓度为1
×
10
19
cm-3
的第一层n型gan层。
150.5b)请参见图2d，关闭si源，保持氨气和镓源的流量不变，降低生长温度至600℃，在第一层n型gan层上生长厚度为200nm的第二层c掺杂gan层；
151.5c)请参见图2e，通入流量为60sccm的硅源，保持氨气和镓源的流量不变，升高生长温度至1050℃，在第二层c掺杂gan层上生长厚度为500nm、si掺杂浓度为1
×
10
19
cm-3
的第三层n型gan层。
152.步骤六、请参见图2f，生长发光波长为600nm的in
0.4
ga
0.6
n/gan多量子阱结构。
153.在反应室压力为40torr的条件下，采用mocvd工艺在第三层n型gan层上生长九个周期的in
0.4
ga
0.6
n/gan多量子阱结构，其中：
154.每个周期的单层in
0.4
ga
0.6
n阱层厚度为5nm，生长温度为750℃，生长过程中保持氮源的流量为1100sccm，镓源流量为50sccm，铟源流量为300sccm；
155.每个周期的单层gan势垒层厚度为15nm，生长温度为850℃，生长过程中保持氮源的流量为2000sccm，镓源流量为150sccm。
156.步骤七、请参见图2g，生长p型gan层。
157.7a)在反应室温度为1060℃的条件下，同时通入流量为2500sccm的氨气，流量为150sccm的镓源和流量为300sccm的镁源，在保持压力为20torr的条件下，采用mocvd工艺在in
0.4
ga
0.6
n/gan多量子阱结构上生长厚度为200nm、mg掺杂浓度为1
×
10
22
cm-3
的p型gan层；
158.7b)将反应室温度维持在1100℃，在h2氛围下，退火10min。
159.步骤八、请参见图2h，刻蚀n型电极接触区。
160.采用光刻工艺刻蚀掉部分gan使第一层n型gan层露出，刻蚀深度刻过第二层c掺杂gan层和部分第一层n型gan层。
161.步骤九，请参见图2i，淀积电极。
162.采用溅射金属的方法分别在第一层n型gan层上沉积n型电极，在p型gan层沉积p型电极，完成对黄光led器件的制作。
163.实施例五
164.请参见图3，图3为本发明实施例提供的一种基于c掺杂电流扩展层的gan基发光二极管的结构示意图。本发明在上述实施例的基础上还提供一种基于c掺杂电流扩展层的gan基发光二极管，该gan基发光二极管包括：
165.蓝宝石衬底层；
166.aln成核层，位于蓝宝石衬底层上；
167.u型gan层，位于aln成核层上；
168.第一层n型gan层，位于u型gan层上，且第一层n型gan层具有第一上表面和第二上表面，且第二上表面位于第一上表面之下；
169.第二层c掺杂gan层，位于第一层n型gan层的第一上表面上；
170.第三层n型gan层，位于第二层c掺杂gan层上；
171.多量子阱结构，位于第三层n型gan层上，多量子阱结构包括若干周期的量子阱，量子阱包括in
x
ga
1-x
n阱层和位于in
x
ga
1-x
n阱层上的gan势垒层；
172.p型gan层，位于多量子阱结构上；
173.n型电极，位于第一层n型gan层的第二上表面上；
174.p型电极，位于p型gan层上。
175.优选地，aln成核层的厚度范围为20-50nm。
176.优选地，u型gan层的厚度范围为2-3μm。
177.优选地，第一层n型gan层的厚度范围为1-1.5μm、si掺杂浓度为10
18-10
19
cm-3
，第二层c掺杂gan层的厚度范围为50-200nm，第三层n型gan层的厚度范围为300-500nm、si掺杂浓度为10
18-10
19
cm-3
。
178.优选地，多量子阱结构共包括九个周期的量子阱，每个周期的量子阱包括in
x
ga
1-x
n阱层和位于in
x
ga
1-x
n阱层上的gan势垒层，每个周期的in
x
ga
1-x
n阱层和gan势垒层的厚度范围分别为2-5nm和9-15nm。
179.优选地，in
x
ga
1-x
n阱层中in含量参数x的调整范围为0.1-0.7，不同in含量的量子阱可制备出发光波长不同的led
180.优选地，p型gan层的厚度范围为100-200nm。
181.在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
182.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特数据点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表
述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特数据点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
183.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。