[发明专利]一种LED外延层生长方法

权利要求书

1.一种LED外延层生长方法，依次包括：处理衬底、生长低温缓冲层GaN、生长不掺杂GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、交替生长掺杂In的In_xGa_(1-x)N/GaN发光层、生长P型AlGaN层、生长掺杂Mg的P型GaN层，降温冷却，其特征在于，

所述生长低温缓冲层GaN为分步周期性在衬底上生长缓冲层，进一步为：

在衬底上生长厚度为10nm-20nm的低温缓冲层GaN-1，生长温度为500℃-600℃，反应腔的压力为400mbar-500mbar，通入流量为10000sccm-20000sccm的NH₃、50sccm-100sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H₂；

在低温缓冲层GaN-1上生长厚度为10nm-20nm的缓冲层GaN-2，生长温度为510℃-650℃，反应腔的压力为320mbar-500mbar，通入流量为10000sccm-20000sccm的NH₃、55sccm-110sccm的TMGa、100L/min-156L/min的H₂；

在低温缓冲层GaN-2上生长厚度为10nm-20nm的缓冲层GaN-3，生长温度为520℃-700℃，反应腔的压力为256mbar-500mbar，通入流量为10000sccm-20000sccm的NH₃、60.5sccm-121sccm的TMGa、100L/min-187.2L/min的H₂，

低温缓冲层GaN-1、GaN-2、GaN-3依次按以上顺序生长3-5个周期。

2.根据权利要求1所述LED外延层生长方法，其特征在于，

所述生长低温缓冲层GaN进一步包括：

升高温度至1000℃-1100℃下，保持反应腔压力为300mbar-600mbar，通入流量为30000sccm-40000sccm的NH₃、100L/min-130L/min的H₂，保持温度稳定，持续300s-500s，将低温缓冲层GaN-1、GaN-2、GaN-3腐蚀成不规则小岛。

3.根据权利要求1所述LED外延层生长方法，其特征在于，

所述处理衬底为：在1000℃-1100℃的H₂气氛下，通入100L/min-130L/min的H₂，保持反应腔压力100mbar-300mbar，处理蓝宝石衬底8min-10min。

4.根据权利要求1所述LED外延层生长方法，其特征在于，进一步还包括：

所述生长不掺杂GaN层为：升高温度到1000℃-1200℃，保持反应腔压力300mbar-600mbar，通入流量为30000sccm-40000sccm的NH₃、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H₂、持续生长2μm-4μm的不掺杂GaN层。

5.根据权利要求4所述LED外延层生长方法，其特征在于，

所述生长掺杂Si的N型GaN层为：

保持反应腔压力、温度不变，通入流量为30000sccm-60000sccm的NH₃、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H₂、20sccm-50sccm的SiH₄，持续生长3μm-4μm掺杂Si的N型GaN，Si掺杂浓度5E18atoms/cm³-1E19atoms/cm³；

保持反应腔压力、温度不变，通入流量为30000sccm-60000sccm的NH₃、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H₂、2sccm-10sccm的SiH₄，持续生长200nm-400nm掺杂Si的N型GaN，Si掺杂浓度5E17atoms/cm³-1E18atoms/cm³。