[发明专利]一种提高内量子效率的LED外延结构及生长方法

权利要求书

1.一种提高内量子效率的LED外延结构，其包括衬底、低温GaN缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN层、多量子阱层、下p型GaN层、p型AlGaN层、上p型GaN层、高掺杂p型电极接触层，其特征在于：在所述下p型GaN层和p型AlGaN层之间引入空穴注入层，所述空穴注入层为至少一个周期的P-In_xGa_1-xN/ P-Al_yIn_zGa_1-y-zN结构，其中0<x<1，0<y<1、0≤z<1、0<y+z<1。

2.如权利要求1所述的提高内量子效率的LED外延结构，其特征在于：所述空穴注入层为1-10个周期的P-In_xGa_1-xN/ P-Al_yIn_zGa_1-y-zN结构，其中，0.02≤x≤0.2，0<y≤0.1，0.01≤z≤0.1。

3. 如权利要求1或2所述的提高内量子效率的LED外延结构，其特征在于：所述P-In_xGa_1-xN层厚度为2-20nm；所述P-Al_yIn_zGa_1-y-zN层厚度为5-30nm；所述空穴注入层的总厚度小于等于300nm。

4. 如权利要求1或2所述的提高内量子效率的LED外延结构，其特征在于：所述下p型GaN层厚度为10-100nm。

5. 如权利要求1或2所述的提高内量子效率的LED外延结构，其特征在于：所述p型AlGaN层厚度为10-200nm。

6. 一种提高内量子效率的LED外延结构的生长方法，其特征在于包括如下步骤：

  (1) 对衬底进行高温净化；

(2) 采用金属有机物化学气相沉积法，在衬底上生长低温GaN缓冲层；

(3) 生长非掺杂GaN层；

(4) 生长n型GaN层；

(5) 在N₂环境中，生长多量子阱层；

(6) 生长下p型GaN层，厚度为10-100nm；

(7) 生长P-In_xGa_1-xN层：在N₂环境中，将反应室温度调节到650-800℃，通入金属有机源TEGa、TMIn和Cp₂Mg，生长厚度为2-20nm；

生长P-Al_yIn_zGa_1-y-zN层：在N₂环境中，将反应室温度调节到750-900℃，通入金属有机源TEGa、TMIn 、TMAl 和Cp₂Mg，生长厚度为5-30nm；

重复生长P-In_xGa_1-xN/ P-Al_yIn_zGa_1-y-zN结构，达到所需周期，总厚度不超过300nm；

(8) 生长p型AlGaN层；厚度为10-200nm；

(9) 生长上p型GaN层；

(10) 生长高掺杂p型电极接触层。