[发明专利]LED外延的生长方法以及通过此方法获得的LED芯片

权利要求书

1.一种LED外延的生长方法，其特征在于：在MOCVD反应室内进行依次进行衬底的预处理、生长缓冲层、生长不掺杂GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长多量子阱发光层、生长电子阻挡层、生长掺Mg的高温P型GaN层以及退火的步骤；

所述生长不掺杂GaN层步骤具体包括：

A、将反应室内的温度经过70-100s升高至1100-1200℃，保持恒定；

B、将反应室内的压力经过10-30s降低至190-250mbar，生长厚度为900-1200nm的第一不掺杂GaN层；

C、以依次生长第二不掺杂GaN层和生长第三不掺杂GaN层为一周期，重复循环20-30个周期；

所述生长第二不掺杂GaN层步骤具体为：将反应室内的压力经过20-40s升高至800-1000mbar，生长厚度为100-200nm的第二不掺杂GaN层；

所述生长第三不掺杂GaN层步骤具体为：将反应室内的压力经过8-40s降低至120-180mbar，生长厚度为100-200nm的第三不掺杂GaN层。

2.根据权利要求1所述的LED外延的生长方法，其特征在于：所述衬底采用蓝宝石，所述衬底的预处理步骤具体为：将衬底放入反应室中，温度经过480-550s升高至900-1100℃，采用氢气作载气，压力控制在120-180mbar，高温处理2-8min。

3.根据权利要求1所述的LED外延的生长方法，其特征在于：所述生长缓冲层步骤具体为：将反应室内的温度经过320-380s降低至500-580℃，压力经过20-30s升高至580-650mbar，在衬底上生长厚度为25-40nm的缓冲层。

4.根据权利要求1所述的LED外延的生长方法，其特征在于：所述生长掺杂Si的N型GaN层步骤具体为：保持反应室内的温度不变，压力经过5-30s升高至280-320mbar，生长厚度为3.0-5.0μm的掺杂Si的N型GaN层，其中Si的掺杂浓度为1E+19-2E+19atom/cm³。

5.根据权利要求1所述的LED外延的生长方法，其特征在于：所述生长多量子阱发光层步骤具体为：将反应室内的温度经过250-320s降低至750-800℃，压力控制在280-320mbar，重复12-15个周期生长多量子阱发光层，一个周期包括一个生长厚度为3.0-4.0nm的In_xGa_（1-x）N阱层和一个生长厚度为10.0-15.0nm的GaN垒，其中x=0.20-0.23，In的掺杂浓度为1E+20-3E+20atom/cm³。

6.根据权利要求1所述的LED外延的生长方法，其特征在于：所述生长电子阻挡层步骤具体为：将反应室内的温度经过70-100s升高至900-1000℃，压力经过10-30s降低至180-220mbar，生长厚度为30-50nm的掺Al、Mg的PAlGaN电子阻挡层，其中Mg的掺杂浓度为3E+18-6E+18atom/cm³，Al的掺杂浓度为1E+20-3E+20atom/cm³。

7.根据权利要求1所述的LED外延的生长方法，其特征在于：生长掺Mg的高温P型GaN层步骤具体为：将反应室内的温度经过70-100s升高至1100-1300℃，压力控制在180-220mbar，生长厚度为120-180nm的掺Mg的高温P型GaN层，其中Mg的掺杂浓度为1E+19-3E+19atom/cm³。

8.根据权利要求1所述的LED外延的生长方法，其特征在于：所述退火步骤具体为：将反应室内的温度经过400-500s降低至750-800℃，压力经过20-30s升高至550-650mbar，炉内退火25-30min，再在炉内自然冷却。