[发明专利]提高空穴注入的LED外延生长方法

权利要求书

1.一种提高空穴注入的LED外延生长方法，依次包括：

处理衬底、生长低温GaN成核层、生长高温GaN缓冲层、生长非掺杂的u-GaN层、生长掺杂Si的n-GaN层、生长多量子阱MQW发光层、生长P型AlGaN层、生长高温P型GaN层、生长P型GaN接触层、降温冷却，其特征在于，

在所述生长多量子阱MQW发光层之后，且在所述生长P型AlGaN层之前，还包括：生长温度两段渐变的掺Mg的InGaN:Mg层，

所述生长温度两段渐变的掺Mg的InGaN:Mg层，进一步为：

向反应腔通入TMIn、TMGa及Cp₂Mg作为MO源，并通入NH₃，生长厚度为20nm-120nm的一层温度两段渐变的掺Mg的InGaN:Mg层，生长过程中，首先将生长温度从温度T1渐变升高到温度T2，再将生长温度从温度T2渐变降低至温度T1，将反应腔压力控制在100Torr-500Torr，

其中，700℃＜T1＜850℃，750℃＜T2＜900℃，且T2＞T1，生长温度从T1渐变升高到T2时与生长温度从T2渐变降低到T1时生长InGaN:Mg层的厚度相同，厚度为10nm-60nm，生长过程中，通入NH₃和TEGa的摩尔量比为300-5000，Mg的摩尔组分为0.3％-1％，In的摩尔组分为1％-10％。

2.根据权利要求1所述提高空穴注入的LED外延生长方法，其特征在于，

所述生长低温GaN成核层，进一步为：

降低温度至500℃-620℃，保持反应腔压力400Torr-650Torr，通入NH₃和TMGa，生长厚度为20nm-40nm的低温GaN成核层，其中，通入NH₃和TMGa的摩尔量比为500-3000。

3.根据权利要求1所述提高空穴注入的LED外延生长方法，其特征在于，

所述生长高温GaN缓冲层，进一步为：

在所述生长低温GaN成核层结束后，停止通入TMGa，进行原位退火处理，将退火温度升高至1000℃-1100℃，退火时间为5min-10min；

退火完成后，将温度调节至900℃-1050℃，生长压力控制为400Torr-650Torr，继续通入TMGa，外延生长厚度为0.2μm-1μm的高温GaN缓冲层，其中，通入NH₃和TMGa的摩尔量比为500-3000。

4.根据权利要求1所述提高空穴注入的LED外延生长方法，其特征在于，

所述生长非掺杂的u-GaN层，进一步为：

升高温度到1050℃-1200℃，保持反应腔压力100Torr-500Torr，通入NH₃和TMGa，持续生长1μm-3μm的非掺杂u-GaN层，其中，通入NH₃和TMGa的摩尔量比为300-3000。

5.根据权利要求1所述提高空穴注入的LED外延生长方法，其特征在于，

所述生长掺杂Si的n-GaN层，进一步为：

保持反应腔温度为1050℃-1200℃，保持反应腔压力为100Torr-600Torr，通入NH₃、TMGa和SiH₄，持续生长厚度为2μm-4μm的掺杂浓度稳定的n-GaN层，其中，Si掺杂浓度8E18atoms/cm³-2E19atoms/cm³，通入NH₃和TMGa的摩尔量比为300-3000。