Led外延层生长方法及通过此方法获得的led芯片的制作方法_3

文档序号:9632698阅读:来源:国知局
在上述的 MQW 有 源层上生长P型AlGaN/InGaN超晶格电子阻挡层;
[0068] 7、生长第一 P型GaN层:将反应室溫度升至IOOCTC -1070°C,在成气氛下,反应 室压力为 400mbar-700mbar,通入摩尔浓度为 1. 03X 10 °5m〇l/min-l. 71 X 10 °5m〇l/min 的 CpzMg源作为Mg渗杂源,在上述电子阻挡层上生长40nm-80皿厚第一 P型GaN层; W例 8、生长第二P型GaN层:将反应室溫度升至1070 °C -1140 °C,反应室压 力为400mba;r-700mba;r,在&和N 2混合气氛下,通入摩尔浓度为1.14X10 °5口〇1/ min-1. 97 X 10 %ol/min的CpzMg源作为Mg渗杂源,在上述第一 P型GaN层上生长 30nm-70nm 厚第二 P 型 GaN 层;
[0070] 9、生长第SP型GaN层:保持反应室溫度不变,反应室压力降为200mbar-400mbar, 在&和N 2混合气氛下,通入摩尔浓度为8. 8 X 10 %iol/min-l. 29 X 10 °5mol/min的CpzMg源 作为Mg渗杂源,在上述第二P型GaN层上生长4nm-10皿厚第S P型GaN层; 阳07U 10、生长接触层,将反应室溫度降至750 °C -820 °C,反应室压力为 100mbar-300mbar,在成气氛下,在上述的第S P型GaN层上生长3nm-6皿厚的InGaN接触 层;
[0072] 11、降溫冷却:将溫度降至600°C~750°C,反应室压力为SOOmbar-SOOmbar,在成 气氛下,活化时间5min~20min。 阳〇7引 对比例2
[0074] 另一种LED外延层的生长方法为: 阳0巧]1、处理衬底:将溫度升至1230°C -1280°C,将衬底处理4min-8min ;
[0076] 2、生长低溫缓冲层GaN :将溫度升至520°C -590°C,在&气氛下,在上述衬底生长 20nm-35nm厚的缓冲层;
[0077] 3、生长不渗杂GaN层:将反应室溫度升至116(TC -1280°C,在&气氛下,在上述的 缓冲层上生长2 Ji m-3. 5 Ji m厚的IiGaN层; 阳〇7引 4、生长nGaN层:将反应室溫度升至1240 °C -1290 °C,反应室压力为 SOOmbar-GSOmbar,在&气氛下,在上述的IiGaN层上生长2 Ji m-3. 5 Ji m厚的nGaN层,Si的 渗杂浓度为 8X l〇iSatoms/cm3~1. 5X 10 "atoms/cm];
[0079] 5、生长MQW有源层:将反应室溫度降至800°C -970°C,在成气氛下,在上述的nGaN 层上生长MQW有源层;MQW有源层是由InGaN阱层和GaN垒层周期性叠加生长组成的多量子 阱结构,其中InGaN层厚度为2nm-3. 5皿,GaN厚度为8nm-13皿,叠加的循环周期数为11-18 个;
[0080] 6、生长电子阻挡层:将反应室溫度升至860°C -950。在成气氛下,通入摩尔浓 度为5. 17X 10 %iol/min-l. 03X 10 %ol/min的Cp2%源作为Mg渗杂源,在上述的MQW有 源层上生长P型AlGaN/InGaN超晶格电子阻挡层; 阳0川 7、生长第一 P型GaN层:将反应室溫度升至1000°C -1070。在成气氛下,反应 室压力为 400mba;r-700mba;r,通入摩尔浓度为 1.03X10 °5m〇l/min-l. 45X 10 °5m〇l/min 的 CP2%源作为Mg渗杂源,在上述电子阻挡层上生长40nm-80皿厚第一 P型GaN层; W82] 8、生长第二P型GaN层:将反应室溫度升至1070°C -1140。反应室压 力为400mbar-700mbar,在&和N2混合气氛下,通入摩尔浓度为1.14X10DSmol/min-1. 97X10°5mol/min的CpzMg源作为Mg渗杂源,在上述第一P型GaN层上生长 30nm-70nm厚第二 P 型 GaN 层;
[0083] 9、生长第SP型GaN层:保持反应室溫度不变,反应室压力降为200mbar-400mbar, 在H2和N2混合气氛下,通入摩尔浓度为8.8X10%lol/min-1.29X10° 5mol/min的Cp2^te源 作为Mg渗杂源,在上述第二P型GaN层上生长4nm-10皿厚第S P型GaN层;
[0084] 10、生长接触层,将反应室溫度降至750 °C -820 °C,反应室压力为 lOOmbar-SOOmbar,在成气氛下,在上述的第S P型GaN层上生长3nm-6皿厚的InGaN接触 层;
[00化]11、降溫冷却:将溫度降至600°C~750°C,反应室压力为SOOmbar-SOOmbar,在成 气氛下,活化时间5min~20min。
[0086] 测试:将实施例1、对比例1和比实施例2得到的产品制成IOmilX27mil的忍片, 并进行性能测试。测试结构请见表1,图2及图3。
[0087]表1
[0088]
[0089] 从表1、图2及图3可W看出,实施例1的方法得到的忍片的亮度化0巧和抗静电 能力(ESD)均高于对比例1和对比例2的方法得到的忍片。因此,可W推断采用本发明提 供的制备方法生长的L邸忍片的光电性能更加优越,安全性能更高。
[0090] 对比例1中电子阻挡层、第一 P型层和第二P型层Mg渗杂浓度相近,对比例2中电 子阻挡层、第一 P型层和第二P型层Mg渗杂浓度为逐步增加,而实施1中电子阻挡层、第一 P型层和第二P型层Mg浓度为高-低-高分布情况,一方面提高空穴浓度和迁移率,提高了 L邸器件的亮度;另一方面通过Mg渗杂浓度高-低-高阶梯分布结构组成电容式结构,对高 压静电的冲击起到了分散、缓冲的作用,减少了高压静电的破坏力,从而提高GaN基LED器 件的抗静电能力。 阳0川 实施例2
[0092] 本发明还提供一种通过上述L邸外延层的生长方法获得的L邸忍片,该L邸忍片 的衬底由下到上依次包括:
[0093] 缓冲层:厚度为20nm-35nm ;
[0094] 不渗杂GaN层:厚度为2 y m-3. 5 y m ;
[00巧]渗杂Si的N型GaN层:厚度为2 Ji m-3. 5 Ji m,Si的渗杂浓度为8 X l〇i8atoms/cm3~ 1. 5X I〇i9atoms/cm3; 阳096] MQW有源层:包括11-18个重叠单元,每一个重叠单元依次包括一个厚度为 2nm-3. 5皿的InGaN阱层和一个厚度为8nm-13皿的GaN垒层;
[0097] 电子阻挡层:包括4-8个重叠单元,每一个重叠单元依次包括一个厚度为 2. 8nm-5皿得P型AlGaN势垒层和一个厚度为2. 5nm-4皿的InGaN势阱层;
[0098] 渗杂Mg的P型GaN层:包括一个厚度为40nm-80皿第一 P型GaN层,一个厚度为 30nm-70皿的第二P型GaN层W及一个厚度为4nm-10皿的第S P型GaN层。
[0099] 上述第一 P型GaN层中渗杂Mg的浓度小于第二P型GaN层中渗杂Mg的浓度,第 二P型GaN层中渗杂Mg的浓度小于第S P型GaN层中渗Mg的浓度。 阳 1〇0]上述第一 P 型 GaN层中渗杂 Mg 的浓度为 8 X l〇i8atoms/cm3~1. 5 X 10 "atoms/cm3, 第二 P 型 GaN 层中渗杂 Mg 的浓度为 7X l〇i9atoms/cm3~1 X 10 2°atoms/cm3,第S P 型 GaN 层中渗杂 Mg 的浓度为 2. 5 X 102°atoms/cm3~5 X 10 2°atoms/cm3。 阳101] 通过W上各实施例可知,本申请存在的有益效果是:
[0102] (1)本发明所提供的L邸外延层生长方法及通过此方法获得的L邸忍片,P型 AlGaN/InGaN超晶格电子阻挡层中渗杂Mg的浓度大于第一P型GaN层中渗杂Mg的浓度, 与第二P型GaN层中渗杂Mg的浓度相近;第一P型GaN层中渗杂Mg的浓度小于第二P型 GaN层中渗杂Mg的浓度,因此,AlGaN/InGaN超晶格电子阻挡层、第一P型GaN层和第二P 型GaN层S层材料层Mg浓度
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1