[发明专利]一种LED外延结构生长方法

说明书

本发明提供一种LED外延结构生长方法，应用于半导体器件技术领域，所述方法至少包括：提供一衬底；在所述衬底上生长岛状成长层；在所述岛状成长层上，采用氮气：氢气：氨气配比为氮气的流量为0，通过H2和NH3的气体分配在合理气流模型下互相配比，压力在100‑600torr,转速在500‑1200之间，生长二维成长层；在所述二维成长层上，成长采用氮气：氢气：氨气配比为氮气的流量为0，通过H2和NH3的气体分配在合理气流模型下互相配比，压力在100‑600torr,转速在500‑1200之间，生长N型GaN层；在所述N型GaN层上方生长有源区MQW发光层；在所述有源区MQW发光层上生长P型半导体层。应用本发明实施例，缓解现有技术中LED芯片光通量在热态下的衰减问题。

技术领域

本发明涉及本半导体器件技术，特别是涉及一种LED外延结构生长方法。

背景技术

随着LED技术的不断发展，市场对于LED性能要求越来越高。LED在持续工作情况下，由于结温的升高会导致LED的光通量的降低，并且光通量衰减和温度升高成反比状态。

一般芯片在不同温度下点亮，稳定工作条件下LED的光通量与芯片在常温脉冲点亮下的光通量比值叫做冷热比。冷热比实际是表明LED在热态下的光通量保持的能力，冷热比等于1最好，说明热态小光通量没衰减。一般影响冷热比性能的因素有多方面的，比如封装支架的散热能力、封装工艺、芯片的导热性能等，但是决定冷热比存在的核心问题还是LED外延芯片的热态光通量衰减问题。这个问题是由于目前GaN异质外延的导致的。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种LED外延结构生长方法，可以提升GaN异质外延过程中晶体质量，提高量子垒和电子阻挡层对载流子的限制能力，避免载流子在热态下的漂移，保持LED芯片在热态下的光通量。缓解现有技术中LED芯片光通量在热态下的衰减问题。。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种LED外延结构生长方法，所述方法至少包括：

提供一衬底；

在所述衬底上，采用氮气：氢气：氨气配比为氮气的流量为0，通过H2和NH3的气体分配在合理气流模型下进行互相配比，通入TMGa，使得气体压力范围为：100-500torr，转速在500-1200之间，生长岛状成长层；

在所述岛状成长层上，采用氮气：氢气：氨气配比为氮气的流量为0，通过H2和NH3的气体分配在合理气流模型下互相配比，压力在100-600torr,转速在500-1200之间，生长二维成长层；

在所述二维成长层上，成长采用氮气：氢气：氨气配比为氮气的流量为0，通过H2和NH3的气体分配在合理气流模型下互相配比，压力在100-600torr,转速在500-1200之间，生长N型GaN层；

在所述N型GaN层上方生长有源区MQW发光层；

在所述有源区MQW发光层上生长P型半导体层。

本发明的一种实现方式中，所述衬底为ALN镀膜衬底；

所述在所述衬底上，采用氮气：氢气：氨气配比为氮气的流量为0，通过H2和NH3的气体分配在合理气流模型下进行互相配比，通入TMGa，使得气体压力范围为：100-500torr，转速在500-1200之间，生长岛状成长层的步骤，包括：

在所述衬底上，将温度调节至1000-1200℃之间，采用氮气：氢气：氨气配比为氮气的流量为0，通过H2和NH3的气体分配在合理气流模型下进行互相配比，通入TMGa，使得气体压力范围为：100-500torr，转速在500-1200之间，生长岛状成长层。