[发明专利]一种无间断生长高质量InGaN/GaN多量子阱的方法

权利要求书

1.一种无间断生长高质量InGaN/GaN多量子阱的方法，其特征在于，该方法包括：

在蓝宝石图形衬底上外延生长uGaN(1)，接着在uGaN(1)上生长nGaN(2)，然后在nGaN(2)上生长MQW应力释放层(3)；

在MQW应力释放层(3)上外延生长InGaN/GaN多量子阱；

在InGaN/GaN多量子阱上重复生长多个InGaN/GaN多量子阱；

在该多个InGaN/GaN多量子阱上生长GaN基LED所需的pAlGaN(12)和pGaN(13)。

2.根据权利要求1所述的无间断生长高质量InGaN/GaN多量子阱的方法，其特征在于，所述MQW应力释放层(3)采用的是InGaN与GaN的超晶格结构，包括m个铟镓氮(In_yGa_1-yN)量子阱与m+1个氮化镓(GaN)量子势垒，每个In_yGa_1-yN量子阱上下两侧都有一个GaN量子垒，其中m≥1，0≤y≤1；GaN的厚度在到之间，InGaN的厚度在到之间。

3.根据权利要求1所述的无间断生长高质量InGaN/GaN多量子阱的方法，其特征在于，该InGaN/GaN多量子阱由下至上依次包括InGaN量子阱(4)、第一GaN覆盖层(5)、升温层(6)、第一稳温层(7)、量子垒(8)、降温层(9)、第二稳温层(10)和第二GaN覆盖层(11)。

4.根据权利要求3所述的无间断生长高质量InGaN/GaN多量子阱的方法，其特征在于，所述在MQW应力释放层(3)上外延生长InGaN/GaN多量子阱，包括：

在MQW应力释放层(3)上外延生长InGaN量子阱(4)；

在InGaN量子阱(4)上生长第一GaN覆盖层(5)；

在第一GaN覆盖层(5)上生长升温层(6)；

在升温层(6)上生长第一稳温层(7)；

在第一稳温层(7)上生长GaN量子垒(8)；

在GaN量子垒(8)上生长降温层(9)；

在降温层(9)上生长第二稳温层(10)；以及

在第二稳温层(10)上生长第二GaN覆盖层(11)，形成一InGaN/GaN多量子阱。

5.根据权利要求4所述的无间断生长高质量InGaN/GaN多量子阱的方法，其特征在于，所述在MQW应力释放层(3)上外延生长InGaN量子阱(4)，选用高纯N₂做载气，厚度在之间，量子阱生长温度(QW_T)在750℃～900℃之间，In组分在0％～50％之间，选用SiH₄进行n型掺杂，掺杂浓度介于1.0E+17cm^-3和5.0E+19cm^-3之间。

6.根据权利要求4所述的无间断生长高质量InGaN/GaN多量子阱的方法，其特征在于，所述在InGaN量子阱(4)上生长第一GaN覆盖层(5)，选用高纯N₂做载气，厚度在之间，生长温度在750℃～900℃之间，选用SiH₄进行n型掺杂，掺杂浓度介于1.0E+17cm^-3和5.0E+19cm^-3之间。

7.根据权利要求4所述的无间断生长高质量InGaN/GaN多量子阱的方法，其特征在于，所述在第一GaN覆盖层(5)上生长升温层(6)，选用GaN材料，同时通入高纯N₂和高纯H₂混合气做载气，N₂和H₂比例：1＝＜N₂/H₂＜＝100，三乙基镓(TEGa)作为镓源，厚度在之间，生长过程中温度始终处于变化的状态，温度从开始的量子阱生长温度一直上升到量子垒生长温度(QB_T)，量子垒生长温度在800℃～1000℃之间，比量子阱生长温度高40℃以上；选用SiH₄进行n型掺杂，掺杂浓度介于1.0E+17cm^-3和5.0E+19cm^-3之间。