[发明专利]一种提高LED外延晶体质量的外延生长方法

权利要求书

1.一种提高LED外延晶体质量的外延生长方法，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，

所述生长不掺杂GaN层进一步为：

升高温度到1000-1200℃，保持反应腔压力300-600mbar下，

(a)通入流量为30000sccm-40000sccm的NH₃、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H₂、生长U型GaN100nm-500nm，生长时间控制在50s-100s；

(b)停止TMGa的通入，保持温度、压力以及NH₃和N₂通入量不变，持续50s-100s，停止生长，对100nm-500nm的U型GaN进行保温处理；然后保持压力、温度以及NH₃和N₂通入量不变，再通入200sccm-400sccmTMGa，生长U型GaN100m-500nm，生长时间控制在50s-100s，然后停止TMGa的通入，保持温度、压力以及NH₃和N₂通入量不变，持续50s-100s，停止生长，对100nm-500nm的U型GaN进行保温处理；

重复(a)(b)，周期性生长2μm-4μmU型GaN。

2.根据权利要求1所述提高LED外延晶体质量的外延生长方法，其特征在于，

所述处理衬底进一步为：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。

3.根据权利要求1所述提高LED外延晶体质量的外延生长方法，其特征在于，

所述生长低温缓冲层GaN进一步为：

降温至500℃-600℃，保持反应腔压力300mbar-600mbar，通入流量为10000sccm-20000sccm的NH₃、50sccm-100sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H₂、在蓝宝石衬底上生长厚度为20nm-40nm的低温缓冲层GaN。

4.根据权利要求1所述提高LED外延晶体质量的外延生长方法，其特征在于，

所述生长不掺杂GaN层进一步为：

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1所述提高LED外延晶体质量的外延生长方法，其特征在于，

所述生长掺杂Si的N型GaN层进一步为：

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。