一种具有抑制极化效应垒层蓝光led外延结构的制作方法_2

文档序号:9789303阅读:来源:国知局
逐渐减薄。
[0030]参看本图2和本图3,本发明还提供一种具有抑制极化效应垒层蓝光LED外延结构的生长方法。
[0031]首先,在MOCVD反应炉里进行高温烘烤,去除蓝宝石衬底I表面的残余杂质,调整温度到500-900°C之间,生长一层AlN缓冲层2 ;
然后调整温度到900-1200°C之间,生长U型GaN层3,生长大约10_80min,厚度为1-1Oum ;
调整温度到800-1500°C之间,生长N型GaN层4,生长时间为10_80min,生长总厚度在1-1OOOOnm ;
调整温度到700-100(TC之间,生长浅量子阱5,生长抑制极化效应垒层6,生长总厚度10nm_2000nm ;
调整温度到800-1000°C之间,生长有源区7 ;
调整温度到800-1000°C之间,生长P型AlxGa1 XN电子阻挡层8,厚度为50-1000埃;调整温度到800-1200°C之间,生长P型GaN层9,厚度为1000-5000埃,Mg的浓度为5χ1017 ~1χ1023 cm3。
[0032]生长所述抑制极化效应垒层6时,AlxGa1 XN层10与SiN层11交替生长,生长周期为2~20个周期。
[0033]在氮气、氢<气或者氣氮混合环境中生长所述抑制极化效应垒层6, AlxGa1 #层(10)的厚度随着周期数目的增加,逐渐增厚;SiN层11的厚度随着周期数目的增加,逐渐减薄。
[0034]生长所述抑制极化效应垒层6中AlxGa1 XN层10,Al组分为0〈χ〈1,其Al组分为逐渐降低或Al组分不变,其AlxGa1 XN层生长厚度由薄逐渐变厚,或生长厚度由厚逐渐变薄,也可以生长厚度固定不变。
[0035]生长所述抑制极化效应垒层6中SiN层,其生长厚度由薄逐渐变厚,或生长厚度由厚逐渐变薄,也可以生长厚度固定不变。
[0036]生长所述抑制极化效应垒层6使用衬底为图形化蓝宝石衬底、平衬底、非极性衬底、Si衬底或SiC衬底。
[0037]交替生长所述抑制极化效应垒层6下层和上层的结构,所述结构为GaN层和SiN层、AlGaN层和SiN层中任意一种结构组合。
[0038]本发明AlxGa1 XN层10和SiN层11组合的抑制极化效应垒层6的具体生长方式包括以下步骤:
实施例一:
抑制极化效应垒层6,在氮气、氢气或者氢氮混合环境中生长3个周期。
[0039]①首先生长AlxGa1 XN层10,生长温度为700°C,生长压力300mbar,厚度50nm ;再生长SiN层11,生长温度为700°C,生长压力300mbar,厚度50nm。
[0040]②其次,生长AlxGa1…层10,生长温度为700°C,生长压力300mbar,厚度75nm ;再生长SiN层11,生长温度为700°C,生长压力300mbar,厚度40nm。
[0041]③其次生长AlxGa1…层10,生长温度为700°C,生长压力300mbar,厚度10nm ;再生长SiN层11,生长温度为700°C,生长压力300mbar,厚度30nm。
[0042]实施例二:
抑制极化效应垒层6,在氮气、氢气或者氢氮混合环境中生长3个周期。
[0043]①首先生长AlxGa1 XN层10,生长温度为800°C,生长压力300mbar,厚度50nm ;再生长SiN层11,生长温度为800°C,生长压力300mbar,厚度50nm。
[0044]②其次,生长AlxGa1 -层10,生长温度为800°C,生长压力300mbar,厚度75nm ;再生长SiN层11,生长温度为800°C,生长压力300mbar,厚度40nm。
[0045]③其次生长AlxGa1 -层10,生长温度为800°C,生长压力300mbar,厚度10nm ;再生长SiN层11,生长温度为800°C,生长压力300mbar,厚度30nm。
[0046]实施例三:
抑制极化效应垒层6,在氮气、氢气或者氢氮混合环境中生长3个周期。
[0047]①首先生长AlxGa1 XN层10,生长温度为900°C,生长压力300mbar,厚度50nm ;再生长SiN层11,生长温度为900°C,生长压力300mbar,厚度50nm。
[0048]②其次,生长AlxGa1 -层10,生长温度为900°C,生长压力300mbar,厚度75nm ;再生长SiN层11,生长温度为900°C,生长压力300mbar,厚度40nm。
[0049]③其次生长AlxGa1 -层10,生长温度为900°C,生长压力300mbar,厚度10nm ;再生长SiN层11,生长温度为900°C,生长压力300mbar,厚度30nm。
[0050]实施例四:
抑制极化效应垒层6,在氮气、氢气或者氢氮混合环境中生长3个周期。
[0051]①首先生长AlxGa1 -层10,生长温度为1000°C,生长压力300mbar,厚度50nm ;再生长SiN层11,生长温度为1000°C,生长压力300mbar,厚度50nm。
[0052]②其次,生长AlxGa1 XN层10,生长温度为1000°C,生长压力300mbar,厚度75nm ;再生长SiN层11,生长温度为1000°C,生长压力300mbar,厚度40nm。
[0053]③其次生长AlxGa1 XN层10,生长温度为1000°C,生长压力300mbar,厚度10nm ;再生长SiN层11,生长温度为1000°C,生长压力300mbar,厚度30nm。
[0054]实施例五:
抑制极化效应垒层6,在氮气、氢气或者氢氮混合环境中生长6个周期。
[0055]①首先生长AlxGa1 XN层10,生长温度为700°C,生长压力450mbar,厚度75nm ;再生长SiN层11,生长温度为700°C,生长压力450mbar,厚度50nm。
[0056]②其次生长AlxGa1 XN层10,生长温度为700°C,生长压力450mbar,厚度90nm ;再生长SiN层11,生长温度为700°C,生长压力450mbar,厚度40nm。
[0057]③其次生长AlxGa1 -层10,生长温度为700°C,生长压力450mbar,厚度105nm ;再生长SiN层11,生长温度为700°C,生长压力450mbar,厚度30nm。
[0058]④再次生长AlxGa1 -层10,生长温度为700°C,生长压力450mbar,厚度120nm ;再生长SiN层11,生长温度为700°C,生长压力450mbar,厚度20nm。
[0059]⑤然后生长AlxGa1 -层10,生长温度为700°C,生长压力450mbar,厚度135nm ;再生长SiN层11,生长温度为700°C,生长压力450mbar,厚度10nm。
[0060]⑥最后生长AlxGa1 -层10,生长温度为700°C,生长压力450mbar,厚度150nm ;再生长SiN层11,生长温度为700°C,生长压力450mbar,厚度5nm。
[0061]实施例六:
抑制极化效应垒层6,在氮气、氢气或者氢氮混合环境中生长6个周期。
[0062]①首先生长AlxGa1 XN层10,生长温度为800°C,生长压力450mbar,厚度75nm ;再生长SiN层11,生长温度为800°C,生长压力450mbar,厚度50nm。
[0063]②其次生长AlxGa1 XN层10,生长温度为800°C,生长压力450mbar,厚度90nm ;再生长SiN层11,生长温度为为800°C,生长压力450mbar,厚度40nm。
[0064]③其次生长AlxGa1 -层10,生长温度为为800°C,生长压力450mbar,厚度105nm ;再生长SiN层11,生长温度为为800°C,生长压力450mbar,厚度30nm。
[0065]④再次生长AlxGa1 -层10,生长温度为为800°C,生长压力450mbar,厚度120nm ;再生长SiN层11,生长温度为为800°C,生长压力450mbar,厚度20nm。
[0066]⑤然后生长AlxGa1 -层10,生长温度为为800°C,生长压力450mbar,厚度135nm ;再生长SiN层11,生长温度为为800°C,生长压力450mbar,厚度10nm。
[0067]⑥最后生长AlxGal-xN层10,生长温度为为800 °C,生长压力450mbar,厚度150nm;再生长SiN层11,生长温度为为800°C,生长压力450mbar,厚度5nm。
[0068]实施例七:
抑制极化效应垒层6,在氮气、氢气或者氢氮混合环境中生长6个周期。
[0069]①首先生长AlxGa1 XN层10,生长温度为900°C,生长压力450mbar,厚度75nm ;再生长SiN层11,生长温度为900°C,生长压力450mbar,厚度50nm。
[0070]②其次生长AlxGa1 XN层10,生长温度为900°C,生长压力450mbar,厚度90nm ;再生长SiN层11,生长温度为为900°C,生长压力450mbar,厚度40nm。
[0071]③其次生长AlxGa1…层10,生长温度为为900°C,生长
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