一种发光强度高的GaN基LED外延生长方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种LED外延生长方法，具体涉及一种发光强度高的GaN基LED外延生长方法。
【背景技术】
[0002]以GaN为基础的发光二极管(LED)作为一种高效、环保、绿色新型固态照明光源，具有低电压、低功耗、体积小、重量轻、寿命长、高可靠性灯优点，正在迅速被广泛地应用于交通信号灯、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。因此，LED的各方面性能提升都被业界重点关注。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种发光强度高的GaN基LED外延生长方法，能够提高外延片的发光亮度。
[0004]通过以下技术方案实现的:一种发光强度高的GaN基LED外延生长方法，其特征在于包括如下步骤:
1)将衬底在1000?1100°C通过NH3氮化；
2)生长低温缓冲层；
3)生长未掺杂氮化镓层；
4)生长浓度稳定的掺Si氮化镓层；
5)生长第一掺Si的AlGaN层；
6)生长一层非掺杂氮化镓层；
7)生长第二掺Si的AlGaN层；
8)生长高温浅阱多量子阱层；
9)生长低温多量子阱层；
10)升温到700?800°C生长低温P型氮化镓层
11)升温到700?800°C生长P型AlGaN电子阻挡层；
12)升温到900?1000°C生长P型氮化镓；
13)生长P型接触层；
14)降温退火整个外延层，再降至室温。
[0005]本发明具有以下有益效果:本发明在生长浓度稳定的掺Si氮化镓层之后生长的第一掺Si的AlGaN层与非掺杂GaN层以及第二掺Si氮化镓层，会在非掺杂GaN内形成二维电子气，从而有效增加载流子浓度和迀移率，并且二维电子气结构能有效增强载流子的横向扩展能力，能扩展流入多量子阱层的电流分布面积，有效提高发光均匀性，从而提升LED整体发光强度。通过此方法使得LED芯片的亮度提高5%。
【具体实施方式】
[0006]一种通过提高GaN基LED发光均匀性来提升发光强度的方法，包括以下步骤:将衬底在高温1000?1100°C下处理，然后通NH3氮化；生长低温缓冲层；生长未掺杂氮化镓层；生长浓度稳定的掺Si氮化镓层；在掺Si氮化镓层长完之后生长第一掺Si的AlGaN层；然后生长一层非掺杂氮化镓层；在非掺杂氮化镓层长完之后生长第二掺Si的AlGaN层；然后生长高温浅阱多量子阱层；生长低温多量子阱层；升温到700?800°C生长低温P型氮化镓层；然后再升温到700?800°C生长P型AlGaN电子阻挡层；升温到900?1000°C生长p型氮化镓；生长P型接触层；降温退火整个外延层，再降至室温。
[0007]本发明在生长浓度稳定的掺Si氮化镓层之后生长的第一掺Si的AlGaN层与非掺杂GaN层以及第二掺Si氮化镓层，会在非掺杂GaN内形成二维电子气，从而有效增加载流子浓度和迀移率，并且二维电子气结构能有效增强载流子的横向扩展能力，能扩展流入多量子阱层的电流分布面积，有效提高发光均匀性，从而提升LED整体发光强度。通过此方法使得LED芯片的亮度提高5%。
【主权项】
1.一种发光强度高的GaN基LED外延生长方法，其特征在于包括如下步骤:(1)将衬底在1000?1100°C通过NH3氮化；(2)生长低温缓冲层；(3)生长未掺杂氮化镓层；(4)生长浓度稳定的掺Si氮化镓层；(5)生长第一掺Si的AlGaN层；(6)生长一层非掺杂氮化镓层；(7)生长第二掺Si的AlGaN层；(8)生长高温浅阱多量子阱层；(9)生长低温多量子阱层；(10)升温到700?800°C生长低温P型氮化镓层(11)升温到700?800°C生长P型AlGaN电子阻挡层；(12)升温到900?1000°C生长P型氮化镓；(13)生长P型接触层；(14)降温退火整个外延层，再降至室温。
【专利摘要】本发明提供一种发光强度高的GaN基LED外延生长方法，在生长浓度稳定的掺Si氮化镓层之后生长的第一掺Si的AlGaN层与非掺杂GaN层以及第二掺Si氮化镓层，会在非掺杂GaN内形成二维电子气，从而有效增加载流子浓度和迁移率，并且二维电子气结构能有效增强载流子的横向扩展能力，能扩展流入多量子阱层的电流分布面积，有效提高发光均匀性，从而提升LED整体发光强度。通过此方法使得LED芯片的亮度提高5％。
【IPC分类】H01L33-00, H01L33-32, H01L33-06
【公开号】CN104638072
【申请号】CN201410857999
【发明人】芦玲, 陈明, 祝光辉
【申请人】淮安澳洋顺昌光电技术有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月31日