[发明专利]一种LED外延接触层的生长方法

说明书

一种LED外延接触层的生长方法，依次生成衬底层、缓冲层、非掺杂GaN层、n型AlGaN层、n型GaN层、量子阱层、P型AlGaN层、P型GaN层以及生长超晶格接触层。第一超晶格叠加周期子层通入Mg源，不通入In源，第二超晶格叠加周期子层通入In源，不通入Mg源，第三超晶格叠加周期子层Mg源和In源均通入，以此规律将三个子层重复叠加，超晶格接触层生长结束经过一次升温稳定固化。由于GaN、Mg3N2、InGaN的晶格不匹配和特殊的超晶格接触结构，从而诱发极化电场，使界面处积累大量空穴并进一步扩展，有效降低接触电阻，降低LED的驱动电阻，提高LED的性能品质。

技术领域

本发明涉及LED制造技术领域，具体涉及一种LED外延接触层的生长方法。

背景技术

二十世纪九十年代初，以氮化物为代表的第三代宽带隙半导体材料获得了历史性突破，科研人员在氮化镓材料上成功地制备出蓝绿光和紫外光LED，使得LED照明成为可能。1971年，第一只氮化镓LED管芯面世，1994年，氮化镓HEMT出现了高电子迁移率的蓝光GaN基二极管，氮化镓半导体材料发展十分迅速。

半导体发光二极管具有体积小、坚固耐用、发光波段可控性强、光效高、低热损耗、光衰小、节能、环保等优点，在全色显示、背光源、信号灯、光电计算机互联、短距离通信等领域有着广泛的应用，逐渐成为目前电子电力学领域研究的热点。氮化镓材料具有宽带隙、高电子迁移率、高热导率、高稳定性等一系列优点，因此在短波长发光器件、光探测器件以及大功率器件方面有着广泛的应用和巨大的市场前景，随着市场上对LED亮度和光效需求的与日俱增，如何生长更好的外延片日益受到重视。外延层晶体质量的提高，LED器件的性能可以提高，LED的发光效率、寿命、抗老化能力、抗静电能力、稳定性会随着外延层晶体质量的提升而提高。

但是传统蓝宝石LED外延生长由于pGaN与ITO之间接触功函数很大，接触电阻很大，由于接触电阻的增加，从而导致工作的电压的升高，并在一定程度上影响了LED的性能品质

因此，有必要提供一种LED外延接触层的生长方法，降低VF，进一步提高LED的性能品质。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种降低接触电阻，降低LED的驱动电阻，提高LED的性能品质的LED外延接触层的生长方法。

本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种LED外延接触层的生长方法，包括如下步骤：

a)将蓝宝石衬底放入金属有机物化学气相沉积设备的反应室中生成衬底层；

b)在衬底层上生长缓冲层；

c)在缓冲层上生长非掺杂GaN层；

d)在非掺杂GaN层上生长n型AlGaN层；

e)在n型AlGaN层上生长n型GaN层；

f)在n型GaN层上生长量子阱层；

g)在量子阱层上生长P型AlGaN层；

h)在P型AlGaN层生长P型GaN层；

i)在P型GaN层生长超晶格接触层，超晶格接触层的生长步骤为：

i-1)在温度为750-950℃，生长压力为100-400 mbar生长厚度为0.05-2nm的GaN层，之后保持相同温度，通入Mg源在GaN层上生长厚度为0.05-2nm的Mg3N2层，之后保持相同温度在不通入In源的环境下使Mg3N2层上生长厚度为0.05-2nm的GaN层，GaN层-Mg3N2层-GaN层构成第一超晶格叠加周期子层；