[发明专利]一种LED外延新型应力释放层生长方法及该方法制备的芯片

权利要求书

1.一种基于LED外延新型应力释放层的外延结构，包括衬底（1），以及在衬底（1）表面依次层叠的缓冲层（2）、u型GaN层（3）、N型GaN层（4）、应力释放层（5）、发光层（6）和P型半导体层（7）；其特征在于：所述的应力释放层（5）包括依次/循环层叠的第一超晶格层（51）和第二超晶格层（52）；所述的第一超晶格层（51）包括循环交替层叠的GaN层和In_XGa_(1-X)N层，所述的第二超晶格层（52）包括循环交替层叠的GaN层和In_YGa_(1-Y)N层；第一超晶格层（51）中的In掺杂浓度小于/等于第二超晶格层（52）中的In掺杂浓度。

2.根据权利要求1所述的一种基于LED外延新型应力释放层的外延结构，其特征在于：当第一超晶格层（51）中的In掺杂浓度小于第二超晶格层（52）中的In掺杂浓度时，所述的应力释放层（5）包括依次层叠的第一超晶格层（51）和第二超晶格层（52）；所述第一超晶格层（51）中In掺杂浓度为0～5×10¹⁸atom/cm³；所述第二超晶格层（52）中In掺杂浓度为5×10¹⁸～2×10²⁰atom/cm³。

3.根据权利要求2所述的一种基于LED外延新型应力释放层的外延结构，其特征在于：所述第一超晶格层（51）中的In_XGa_(1-X)N层和GaN层循环层叠有1～3个周期，第一超晶格层（51）中每一GaN层的厚度为4nm～8nm，每一In_XGa_(1-X)N层的厚度为2nm～4nm，得到总厚度为10～20nm的第一超晶格层（51）；所述第二超晶格层（52）中的In_YGa_(1-Y)N层和GaN层循环层叠有2～5个周期，第二超晶格层（52）中每一GaN层的厚度为5nm～10nm，每一In_YGa_(1-Y)N层的厚度为2nm～5nm，得到总厚度为20～40nm的第二超晶格层（52）。

4.根据权利要求3所述的一种基于LED外延新型应力释放层的外延结构，其特征在于：所述第一超晶格层（51）中的GaN层在生长时，si的掺杂浓度为1～5×10¹⁸atom/cm³；所述第二超晶格层（52）中的GaN层在生长时，si的掺杂浓度为3～5×10¹⁸atom/cm³。

5.根据权利要求1所述的一种基于LED外延新型应力释放层的外延结构，其特征在于：当第一超晶格层（51）中的In掺杂浓度等于第二超晶格层（52）中的In掺杂浓度时，则第一超晶格层（51）和第二超晶格层（52）中的In掺杂浓度均为0；所述的应力释放层（5）包括循环层叠的第一超晶格层（51）和第二超晶格层（52），第一超晶格层（51）为GaXN层（513），GaXN层（513）采用TEGa生长；第二超晶格层（52）为GayN层（523）, GayN层（52）采用TMGa生长。

6.根据权利要求1所述的一种基于LED外延新型应力释放层的外延结构，其特征在于：所述的缓冲层（2）选用的是三维成核层，三维成核层为间隔分布在衬底上的多个GaN岛状结构。

7.根据权利要求1所述的一种基于LED外延新型应力释放层的外延结构，其特征在于：所述P型半导体层（7）包括层叠设置的非掺杂P型GaN层和/或掺杂P型杂质的P型GaN层。