压力450mbar，厚度105nm ；再生长SiN层11，生长温度为为900°C，生长压力450mbar，厚度30nm。
[0072]④再次生长AlxGa1…层10，生长温度为为900°C，生长压力450mbar，厚度120nm ；再生长SiN层11，生长温度为为900°C，生长压力450mbar，厚度20nm。
[0073]⑤然后生长AlxGa1…层10，生长温度为为900°C，生长压力450mbar，厚度135nm ；再生长SiN层11，生长温度为为900°C，生长压力450mbar，厚度10nm。
[0074]⑥最后生长AlxGal-xN层10，生长温度为为900 °C,生长压力450mbar,厚度150nm ;再生长SiN层11，生长温度为900°C,生长压力450mbar,厚度5nm。
[0075]实施例八:
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。
[0076]①首先生长AlxGa1…层10，生长温度为1000°C，生长压力450mbar，厚度75nm ;再生长SiN层11，生长温度为1000°C，生长压力450mbar，厚度50nm。
[0077]②其次生长AlxGa1…层10，生长温度为1000°C，生长压力450mbar，厚度90nm ;再生长SiN层11，生长温度为1000°C，生长压力450mbar，厚度40nm。
[0078]③其次生长AlxGa1 XN层10，生长温度为1000°C，生长压力450mbar，厚度105nm ；再生长SiN层11，生长温度为1000°C，生长压力450mbar，厚度30nm。
[0079]④再次生长AlxGa1 XN层10，生长温度为1000°C，生长压力450mbar，厚度120nm ；再生长SiN层11，生长温度为1000°C，生长压力450mbar，厚度20nm。
[0080]⑤然后生长AlxGa1 XN层10，生长温度为1000°C，生长压力450mbar，厚度135nm ；再生长SiN层11，生长温度为1000°C，生长压力450mbar，厚度10nm。
[0081]⑥最后生长AlxGal-xN层10，生长温度为1000°C,生长压力450mbar,厚度150nm ;再生长SiN层11，生长温度为1000°C，生长压力450mbar，厚度5nm。
[0082]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种具有抑制极化效应垒层蓝光LED外延结构，它从下至上依次包括衬底(I)、AlN缓冲层(2)、U型GaN层(3)、N型GaN层(4)、浅量子阱层(5)、有源区(7)、电子阻挡层(8)和P型GaN层(9)，其特征在于:所述浅量子阱层(5)与有源区(7)之间插入抑制极化效应垒层(6)，所述抑制极化效应垒层(6)从下至上包括AlxGa1少层(10)和SiN层(11)。2.根据权利要求1所述的具有抑制极化效应垒层蓝光LED外延结构，其特征在于: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。3.根据权利要求1或2所述的具有抑制极化效应垒层蓝光LED外延结构，其特征在于:所述抑制极化效应垒层(6)在氮气、氢气或者氢氮混合环境中生长，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。4.根据权利要求3所述的具有抑制极化效应垒层蓝光LED外延结构，其特征在于:所述抑制极化效应垒层(6)中AlxGa1 -层(10)的生长温度为700-1000°C，Al组分为0〈χ〈1，厚度为5-150nm，生长压力300-700mbar ;SiN层(11)的生长温度为700-100(TC，生长厚度为 5O-1nm,生长压力 3OO-7OOmbar05.根据权利要求3所述的具有抑制极化效应垒层蓝光LED外延结构，其特征在于:所述抑制极化效应垒层(6)中AlxGa1 ,层(10)的生长温度为700-1000°C，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，也可以厚度固定不变。6.据权利要求3所述的具有抑制极化效应垒层蓝光LED外延结构，其特征在于:所述抑制极化效应垒层(6)中SiN层(11)的生长温度为700-1000°C，其生长厚度由薄逐渐变厚，或生长厚度由厚逐渐变薄，也可以厚度固定不变。7.根据权利要求1所述的具有抑制极化效应垒层蓝光LED外延结构，其特征在于:生长所述抑制极化效应垒层(6)使用图形化蓝宝石衬底(I)、平衬底(I)、非极性衬底(I)、Si衬底(I)或SiC衬底(I)。8.—种如权利要求1所述的具有抑制极化效应垒层蓝光LED外延结构，其特征在于:所述抑制极化效应垒层(6)下层和上层交替生长的结构为GaN层(10)和SiN层(11 )、AlGaN层(10)和SiN层(11)中任意一种结构组合。9.一种具有抑制极化效应垒层蓝光LED外延结构的生长方法，其特征在于，依次包括如下步骤: 1)采用MOCVD处理衬底(I)； 2)在衬底(I)上调整温度到500-900°C之间，生长AlN缓冲层(2)； 3)在AlN缓冲层(2)上调整温度到900-1200°C之间，生长U型GaN层(3)，生长大约10-80min，厚度为 1-1Oum ； 4)然后在U型GaN层(3)上调整温度到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 ； 5)在N型GaN层(4)上调整温度到700-1000°C之间，生长浅量子阱层(5)； 6)在浅量子阱层(5)上生长抑制极化效应垒层(6)，包括依次生长AlxGa1少层(10)和生长SiN层(11);首先生长AlxGa1 -层(10)，生长温度为700-1000°C，生长压力为300-700mbar,厚度为50_150nm ;然后，再生长SiN层(11 )，生长温度为700-1000°C，生长压力为 3OO-7OOmbar,厚度为 5O-1nm ； 7)在SiN层上(11)调整温度到800-1000°C之间，生长有源区(7)； 8)在有源区(7)上调整温度到800-1000°C之间，生长P型AlxGa1XN电子阻挡层(8)，厚度为50-1000埃； 9)在P型AlxGa1XN电子阻挡层(8)上调整温度到800-1200°C温度之间，生长P型GaN层(9)，厚度为 1000-5000 埃，Mg 的浓度为 5xl017 ?IxlO23 cm3。10.根据权利要求9所述的具有抑制极化效应垒层蓝光LED外延结构的生长方法，其特征在于:生长所述抑制极化效应垒层(6)时，AlxGa1 ,层(10)与SiN层(11)交替生长，生长周期为2~20个周期。11.根据权利要求9或10所述的具有抑制极化效应垒层蓝光LED外延结构的生长方法，其特征在于:在氮气、氢气或者氢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。12.根据权利要求11所述的具有抑制极化效应垒层蓝光LED外延结构的生长方法，其特征在于:生长所述抑制极化效应垒层(6)中AlxGa1 ,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(10)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。13.据权利要求11所述的具有抑制极化效应垒层蓝光LED外延结构的生长方法，其特征在于:生长所述抑制极化效应垒层(6)中SiN层(11)，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。14.根据权利要求9所述的具有抑制极化效应垒层蓝光LED外延结构的生长方法，其特征在于:生长所述抑制极化效应垒层(6)使用图形化蓝宝石衬底(I )、平衬底(I )、非极性衬底(I)、Si衬底(I)或SiC衬底(I)。15.根据权利要求9所述的具有抑制极化效应垒层蓝光LED外延结构的生长方法，其特征在于: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(10 )和SiN层(ll)、AlGaN层(10)和SiN层(11)中任意一种结构组合。
【专利摘要】一种具有抑制极化效应垒层蓝光LED外延结构，涉及发光二极管技术领域。本发明从下至上依次包括衬底、AlN缓冲层、U型GaN层、N型GaN层、浅量子阱层、有源区、电子阻挡层和P型GaN层。所述浅量子阱层与有源区之间插入抑制极化效应垒层，所述抑制极化效应垒层从下至上包括AlxGa1-xN层和SiN层。本发明通过在现有外延结构中插入一种新型垒层，释放应力、抑制极化、降低缺陷密度从而提高辐射复合几率，降低极化效应，以达到增强LED内量子效率的目的。
【IPC分类】H01L33/00, H01L33/14, H01L33/06, H01L33/12
【公开号】CN105552186
【申请号】CN201410590238
【发明人】田宇, 张晓龙, 俞登永, 郑建钦, 曾欣尧, 童敬文, 吴东海, 李鹏飞
【申请人】南通同方半导体有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年10月29日