带量子阱垒层的LED外延片、生长方法及LED结构.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410369108.8

申请日:

2014.07.30

公开号:

CN104091870A

公开日:

2014.10.08

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 33/06申请日:20140730|||公开

IPC分类号:

H01L33/06(2010.01)I; H01L33/02(2010.01)I; H01L33/32(2010.01)I; H01L33/00(2010.01)I

主分类号:

H01L33/06

申请人:

湘能华磊光电股份有限公司

发明人:

林传强

地址:

423038 湖南省郴州市苏仙区白露塘镇有色金属产业园区

优先权:

专利代理机构:

北京爱普纳杰专利代理事务所(特殊普通合伙) 11419

代理人:

何自刚

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内容摘要

本发明公开了带量子阱垒层的LED外延片、生长方法及LED结构,该带量子阱垒层的LED外延片,其结构从下至上依次为:衬底,GaN缓冲层,非掺杂GaN层,n型GaN层,发光层MQW,P型AlGaN层,P型GaN层,发光层MQW包括:InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层与InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层的组合,其中,x=0.15~0.25,y=0.05~0.10;m=0.15~0.25,n=0.10~0.15。本发明减少电子在量子阱的溢出,增加空穴对量子阱的注入,提高电子和空穴在量子阱中的浓度,增加器件发光效率,使得光输出提升约8%。

权利要求书

1.  一种带量子阱垒层的LED外延片,其结构从下至上依次为:衬底,GaN缓冲层,非掺杂GaN层,n型GaN层,发光层MQW,P型AlGaN层,P型GaN层,其特征在于,
所述的发光层MQW包括:InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层与InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层的组合,其中,x=0.15~0.25,y=0.05~0.10;m=0.15~0.25,n=0.10~0.15。

2.
  根据权利要求1所述的LED外延片,其特征在于:
所述的InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层的周期数为5~6,其中,InxGa(1-x)N的In掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,InyGa(1-y)N的In掺杂浓度为1E+18~2E+18atom/cm3
所述的InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层的周期数为5~6,其中,InmGa(1-m)N的In掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,AlnGa(1-n)N的Al掺杂浓度1E+18-2E+18atom/cm3

3.
  根据权利要求2所述的LED外延片,其特征在于:
所述的InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层,其中,InxGa(1-x)N的厚度为2.8~3.5nm;InyGa(1-y)N的厚度为10~15nm;
所述的InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层,其中,InmGa(1-m)N的厚度为2.8~3.5nm,AlnGa(1-n)N的厚度为10~15nm。

4.
  一种带量子阱垒层的LED外延片的生长方法,依次包括处理衬底,生长低温GaN缓冲层,生长非掺杂GaN层,生长n型GaN层,生长发光层MQW,生长p型AlGaN层,生长p型GaN层的步骤,其特征在于,
所述的生长发光层MQW的步骤包括:生长InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层与InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层的组合,其中,x=0.15~0.25,y=0.05~0.10;m=0.15~0.25,n=0.10~0.15。

5.
  根据权利要求4所述的生长方法,其特征在于:
所述的生长InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层的周期数为5~6,其中,InxGa(1-x)N的In掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,厚度为2.8~3.5nm;InyGa(1-y)N的In掺杂浓度为1E+18~2E+18atom/cm3,厚度为10~15nm。

6.
  根据权利要求5所述的生长方法,其特征在于:
所述的生长InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层的周期数为5~6,其中,InmGa(1-m)N的In掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,厚度为2.8~3.5nm,AlnGa(1-n)N的Al掺杂浓度1E+18-2E+18atom/cm3,厚度为10~15nm。

7.
  根据权利要求6所述的生长方法,其特征在于:
所述的生长InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层的反应腔压力在300~400mbar,温度在700~750℃;
所述的生长InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层的反应腔压力在300~400mbar,温度在700~750℃。

8.
  根据权利要求7所述的生长方法,其特征在于:
处理衬底的反应腔压力在150~200mbar,温度在1000~1100℃;
生长GaN缓冲层的反应腔压力在300~600mbar,温度在550~750℃;
生长非掺杂GaN层的反应腔压力在200~400mbar,温度在1100~1300℃;
生长p型AlGaN层的反应腔压力在200~300mbar,温度在900~1000℃;
生长p型GaN层的反应腔压力在600~900mbar,温度在1000~1100℃。

9.
  根据权利要求8所述的生长方法,其特征在于:
所述的低温GaN缓冲层的厚度为50nm;
所述的非掺杂GaN层的厚度为2~4μm;
所述的n型GaN层掺杂Si,Si掺杂浓度5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为2~4μm;
所述的p型A1GaN层,Al掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,Mg掺 杂浓度为5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为20~50nm;
所述的p型GaN层,Mg掺杂浓度1E+19~1E+20atom/cm3,厚度为100~200nm。

10.
  一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为权利要求1至3中任何一项所述的外延片。

说明书

带量子阱垒层的LED外延片、生长方法及LED结构
技术领域
本发明属于半导体技术领域,涉及一种带量子阱垒层的LED外延片、生长方法及LED结构。
背景技术
氮化镓基材料,包括InGaN、GaN、AlGaN合金,为直接带隙半导体,且带隙从1.8-6.2eV连续可调,具有宽直接带隙、强化学键、耐高温、抗腐蚀等优良性能,是生产短波长高亮度发光器件、紫外光探测器和高温高频微电子器件的理想材料,广泛应用于全彩大屏幕显示,LCD背光源、信号灯、照明等领域。国内GaN基LED蓝绿光发光器件的制作涉及到发光层都是采用InGaN/GaN超晶格形成的多量子阱层组成,传统的量子阱能带平直,电子的浓度高、迁移率高等特点决定了电子在量子阱的分布是过多,造成的缺点是电子容易泄漏至P层消耗空穴,造成空穴的注入浓度减小;空穴和电子特点相反浓度低、迁移率低,注入效率低,空穴在量子阱中的浓度是从靠近P层量子阱层逐渐向靠近n层量子阱层递减。
公布号为CN103474539A的专利文献公布了一种含有超晶格层的LED结构外延生长方法及其结构,其结构包括:衬底、氮化镓基缓冲层、非掺杂氮化镓层、n型氮化镓层、发光层MQW、p型铝镓氮层和p型氮化镓层。其生长方法包括:处理衬底,生长低温缓冲GaN层,生长不掺杂GaN层,生长掺Si的GaN层,生长发光层MQW,生长P型AlGaN层,生长P型GaN层的步骤,在生长发光层MQW步骤与生长P型AlGaN层步骤之间,包括生长InN/GaN超晶格层的步骤,在温度为740~770℃,100mbar压力的反应室内,采用氢气和/或氮气作为载气,生长InN/GaN超晶格层,每层InN厚度为1~2nm,每层GaN厚度为1~nm,所述InN/GaN超晶格层的周期数为10~15层,总厚度为20-30nm。该外延生长方法利用InN的晶格系数从GaN顺利过渡到AlGaN,减小应力,增加量子阱的空穴浓度,但缺点是手段较为复杂。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足,提供一种带量子阱垒层的LED外延片,其通过能带设计改善空穴的注入,防止电子外溢。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:一种带量子阱垒层的LED外延片,其结构从下至上依次为:衬底,GaN缓冲层,非掺杂GaN层,n型GaN层,发光层MQW,P型AlGaN层,P型GaN层,其特征在于,
所述的发光层MQW包括:InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层与InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层的组合,其中,x=0.15~0.25,y=0.05~0.10;m=0.15~0.25,n=0.10~0.15。
优选地,其中,
所述的InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层的周期数为5~6,其中,InxGa(1-x)N的In掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,InyGa(1-y)N的In掺杂浓度为1E+18~2E+18atom/cm3
所述的InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层的周期数为5~6,其中,InmGa(1-m)N的In掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,AlnGa(1-n)N的Al掺杂浓度1E+18-2E+18atom/cm3
优选地,其中,
所述的InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层,其中,InxGa(1-x)N的厚度为2.8~3.5nm;InyGa(1-y)N的厚度为10~15nm;
所述的InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层,其中,InmGa(1-m)N的厚度为2.8~3.5nm,AlnGa(1-n)N的厚度为10~15nm。
为了实现上述目的,本发明还采用的技术方案为:一种带量子阱垒层的LED外延片的生长方法,依次包括处理衬底,生长低温GaN缓冲层,生长非掺杂GaN层,生长n型GaN层,生长发光层MQW,生长p型AlGaN层,生长p型GaN层的步骤,其特征在于,
所述的生长发光层MQW的步骤包括:生长InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层与InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层的组合,其中,x=0.15~0.25,y=0.05~0.10;m=0.15~0.25,n=0.10~0.15。
优选地,其中,
所述的生长InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层的周期数为5~6,其中,InxGa(1-x)N的In掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,厚度为2.8~3.5nm;InyGa(1-y)N的In掺杂浓度为1E+18~2E+18atom/cm3,厚度为10~15nm。
优选地,其中,
所述的生长InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层的周期数为5~6,其中,InmGa(1-m)N的In掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,厚度为2.8~3.5nm,AlnGa(1-n)N的Al掺杂浓度1E+18-2E+18atom/cm3,厚度为10~15nm。
优选地,其中,
所述的生长InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层的反应腔压力在300~400mbar,温度在700~750℃;
所述的生长InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层的反应腔压力在300~400mbar,温度在700~750℃。
优选地,其中,
处理衬底的反应腔压力在150~200mbar,温度在1000~1100℃;
生长GaN缓冲层的反应腔压力在300~600mbar,温度在550~750℃;
生长非掺杂GaN层的反应腔压力在200~400mbar,温度在1100~1300℃;
生长p型AlGaN层的反应腔压力在200~300mbar,温度在900~1000℃;
生长p型GaN层的反应腔压力在600~900mbar,温度在1000~1100℃。
优选地,其中,
所述的低温GaN缓冲层的厚度为50nm;
所述的非掺杂GaN层的厚度为2~4μm;
所述的n型GaN层掺杂Si,Si掺杂浓度5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为2~4μm;
所述的p型AlGaN层,Al掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,Mg掺杂浓度为5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为20~50nm;
所述的p型GaN层,Mg掺杂浓度1E+19~1E+20atom/cm3,厚度为100~200nm。
为了实现上述目的,本发明还采用的技术方案为:一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为权利要求1至3中任何一项所述的外延片。
本发明的有益效果为:
第一,发光层量子阱垒层由传统的InGaN/GaN超晶格材料设计为InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层的组合,减少电子在量子阱的溢出,增加空穴对量子阱的注入,提高电子和空穴在量子阱中的浓度,增加器件发光效率,使得光输出提升约8%。
第二,不改变势阱,势垒GaN变成AlGaN导带提高,能适当降低电子的迁移率,使得势阱的电子不会由于过多泄漏至p层消耗空穴;空穴运动阻挡势垒降低,利于空穴的运动,提高空穴的注入。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1是本发明的带量子阱垒层的LED外延片的结构示意图;
图2是本发明的量子阱垒层的能带示意图;
图3是本发明与现有技术对比的试验的LED亮度试验数据分布示意图。
附图标记示意:
100-衬底,102-低温GaN缓冲层,103-非掺杂GaN层
104-n型GaN层,105-发光层MQW,107-P型AlGaN层
109-P型GaN层,1051-InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层
1052-InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层的组合
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能 上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题,基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式,然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的,并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
实施例1
本发明采用金属有机物化学气相沉积法(MOCVD,Metalorganic Chemical Vapor Deposition)生长,优选地,衬底选用(0001)晶向的蓝宝石,高纯H2或高纯N2或高纯H2和高纯N2的混合气体作为载气,金属有机源和氮源分别是三甲基镓(TMGa)、三甲基铟(TMIn)、三乙基镓(TEGa)、三甲基铝(TMAl)和氨气(NH3),n型掺杂剂为硅烷(SiH4),p型掺杂剂为二茂镁(Cp2Mg)。
所述的带量子阱垒层的LED外延片的生长方法,依次进行以下生长步骤:
a.通入50L~60L氢气气氛下高温处理蓝宝石衬底5分钟;
b.在蓝宝石衬底上生长低温GaN缓冲层;
c.持续生长非掺杂GaN层;
d.生长n型GaN层;
e.反应腔压力维持在300mbar,低温700℃,通入NH3,TEGa、TMIn生长掺杂In的厚度为2.8nm的InxGa(1-x)N层(x=0.15~0.25),In掺杂浓度1E+20~3E+20atom/cm3,升温至800℃通入NH3,TEGa、TMIn生长厚度为10nm的InyGa(1-y)N层(y=0.05~0.10),In掺杂浓度1E+18~2E+18atom/cm3;InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层周期数为5;
接着,反应腔压力维持在300mbar,低温700℃,通入NH3,TEGa、TMIn生长掺杂In的厚度为2.8nm的InmGa(1-m)N层(m=0.15-0.25),In掺杂浓度1E+20~3E+20atom/cm3,升温至800℃,通入NH3,TEGa、TMAl生长厚度为10nm的AlnGa(1-n)N层(n=0.10~0.15),Al掺杂浓度1E+18~2E+18atom/cm3;InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层周期数为5;
f.生长P型AlGaN层;
g.持续生长P型GaN层;
h.降温至700~800℃,保温20~30min,接着炉内冷却。
优选地,处理衬底的反应腔压力在150mbar,温度在1000℃。
优选地,生长GaN缓冲层的反应腔压力在300mbar,温度在550℃。
优选地,生长非掺杂GaN层的反应腔压力在200mbar,温度在1100℃。
优选地,生长p型AlGaN层的反应腔压力在200mbar,温度在900℃。
优选地,生长p型GaN层的反应腔压力在600mbar,温度在1000℃。
优选地,所述的低温GaN缓冲层的厚度为50nm。
优选地,所述的非掺杂GaN层的厚度为2μm。
优选地,所述的n型GaN层掺杂Si,Si掺杂浓度5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为2μm。
优选地,所述的p型AlGaN层,Al掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,Mg掺杂浓度为5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为20nm。
优选地,所述的p型GaN层,Mg掺杂浓度1E+19~1E+20atom/cm3,厚度为100nm。
本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。
实施例2
本实施例的生长方法与实施例1的a,b,c,d,f,g,h生长步骤相同,步骤e:
反应腔压力维持在400mbar,低温750℃,通入NH3,TEGa、TMIn生长掺杂In的厚度为3.5nm的InxGa(1-x)N层(x=0.15~0.25),In掺杂浓度1E+20~3E+20atom/cm3,升温至850℃通入NH3,TEGa、TMIn生长厚度为15nm的InyGa(1-y)N层(y=0.05~0.10),In掺杂浓度1E+18~2E+18atom/cm3;InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层周期数为5。
接着,反应腔压力维持在400mbar,低温700~750℃,通入NH3,TEGa、TMIn生长掺杂In的厚度为3.5nm的InmGa(1-m)N层(m=0.15-0.25),In掺杂浓度1E+20~3E+20atom/cm3,升温至850℃,通入NH3,TEGa、TMAl生长厚度为15nm的AlnGa(1-n)N层(n=0.10~0.15),Al掺杂浓度1E+I 8~2E+18atom/cm3;InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层周期数为5。
优选地,处理衬底的反应腔压力在200mbar,温度在1100℃。
优选地,生长GaN缓冲层的反应腔压力在600mbar,温度在750℃。
优选地,生长非掺杂GaN层的反应腔压力在400mbar,温度在1300℃。
优选地,生长p型AlGaN层的反应腔压力在300mbar,温度在1000℃。
优选地,生长p型GaN层的反应腔压力在900mbar,温度在1100℃。
优选地,所述的低温GaN缓冲层的厚度为50nm。
优选地,所述的非掺杂GaN层的厚度为4μm。
优选地,所述的n型GaN层掺杂Si,Si掺杂浓度5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为4μm。
优选地,所述的p型AlGaN层,Al掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,Mg掺杂浓度为5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为50nm。
优选地,所述的p型GaN层,Mg掺杂浓度1E+19~1E+20atom/cm3,厚度为200nm。
本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。
实施例3
本实施例的生长方法与实施例1的a,b,c,d,f,g,h生长步骤相同,步骤e:
反应腔压力维持在300mbar,低温750℃,通入NH3,TEGa、TMIn生长掺杂In的厚度为2.8nm的InxGa(1-x)N层(x=0.15~0.25),In掺杂浓度1E+20~3E+20atom/cm3,升温至850℃通入NH3,TEGa、TMIn生长厚度为10nm的InyGa(1-y)N层(y=0.05~0.10),In掺杂浓度1E+18~2E+18atom/cm3;InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层周期数为6。
接着,反应腔压力维持在300mbar,低温750℃,通入NH3,TEGa、TMIn生长掺杂In的厚度为2.8nm的InmGa(1-m)N层(m=0.15-0.25),In掺杂浓度1E+20~3E+20atom/cm3,升温至850℃,通入NH3,TEGa、TMAl生长厚度为10-15nm的AlnGa(1-n)N层(n=0.10~0.15),Al掺杂浓度1E+18~2E+18atom/cm3;InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层周期数为5。
优选地,处理衬底的反应腔压力在155mbar,温度在1000℃。
优选地,生长GaN缓冲层的反应腔压力在350mbar,温度在550℃。
优选地,生长非掺杂GaN层的反应腔压力在250mbar,温度在1100℃。
优选地,生长p型AlGaN层的反应腔压力在250mbar,温度在900℃。
优选地,生长p型GaN层的反应腔压力在650mbar,温度在1000℃。
优选地,所述的低温GaN缓冲层的厚度为50nm。
优选地,所述的非掺杂GaN层的厚度为2.5μm。
优选地,所述的n型GaN层掺杂Si,Si掺杂浓度5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为2.5μm。
优选地,所述的p型AlGaN层,Al掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,Mg掺杂浓度为5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为28nm。
优选地,所述的p型GaN层,Mg掺杂浓度1E+19~1E+20atom/cm3,厚度为120nm。
本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。
实施例4
本实施例的生长方法与实施例1的生长步骤相同。
优选地,处理衬底的反应腔压力在190mbar,温度在1030℃。
优选地,生长GaN缓冲层的反应腔压力在330mbar,温度在580℃。
优选地,生长非掺杂GaN层的反应腔压力在230mbar,温度在1130℃。
优选地,生长p型AlGaN层的反应腔压力在230mbar,温度在930℃。
优选地,生长p型GaN层的反应腔压力在630mbar,温度在1030℃。
优选地,所述的低温GaN缓冲层的厚度为50nm。
优选地,所述的非掺杂GaN层的厚度为2.7μm。
优选地,所述的n型GaN层掺杂Si,Si掺杂浓度5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为2.7μm。
优选地,所述的p型AlGaN层,Al掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,Mg掺杂浓度为5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为28nm。
优选地,所述的p型GaN层,Mg掺杂浓度1E+19~1E+20atom/cm3,厚度为110nm。
本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片, 以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。
实施例5
本实施例的生长方法与实施例1的a,b,c,d,f,g,h生长步骤相同,步骤e:
反应腔压力维持在360mbar,低温710℃,通入NH3,TEGa、TMIn生长掺杂In的厚度为2.9nm的InxGa(1-x)N层(x=0.15~0.25),In掺杂浓度1E+20~3E+20atom/cm3,升温至820℃通入NH3,TEGa、TMIn生长厚度为11nm的InyGa(1-y)N层(y=0.05~0.10),In掺杂浓度1E+18~2E+18atom/cm3;InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层周期数为5。
接着,反应腔压力维持在360mbar,低温710℃,通入NH3,TEGa、TMIn生长掺杂In的厚度为2.9nm的InmGa(1-m)N层(m=0.15-0.25),In掺杂浓度1E+20~3E+20atom/cm3,升温至820℃,通入NH3,TEGa、TMAl生长厚度为11nm的AlnGa(1-n)N层(n=0.10~0.15),Al掺杂浓度1E+18~2E+18atom/cm3;InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层周期数为6。
优选地,处理衬底的反应腔压力在170mbar,温度在1010℃。
优选地,生长GaN缓冲层的反应腔压力在305mbar,温度在560℃。
优选地,生长非掺杂GaN层的反应腔压力在240mbar,温度在1100℃。
优选地,生长p型AlGaN层的反应腔压力在240mbar,温度在1000℃。
优选地,生长p型GaN层的反应腔压力在620mbar,温度在1100℃。
优选地,所述的低温GaN缓冲层的厚度为50nm。
优选地,所述的非掺杂GaN层的厚度为4μm。
优选地,所述的n型GaN层掺杂Si,Si掺杂浓度5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为4μm。
优选地,所述的p型AlGaN层,Al掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,Mg掺杂浓度为5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为50nm。
优选地,所述的p型GaN层,Mg掺杂浓度1E+19~1E+20atom/cm3,厚度为109nm。
本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。
实施例6
本实施例的生长方法与实施例1的生长步骤相同。
优选地,处理衬底的反应腔压力在180mbar,温度在1000℃。
优选地,生长GaN缓冲层的反应腔压力在350mbar,温度在750℃。
优选地,生长非掺杂GaN层的反应腔压力在220mbar,温度在1100℃。
优选地,生长p型AlGaN层的反应腔压力在300mbar,温度在990℃。
优选地,生长p型GaN层的反应腔压力在600mbar,温度在1100℃。
优选地,所述的低温GaN缓冲层的厚度为50nm。
优选地,所述的非掺杂GaN层的厚度为2.2μm。
优选地,所述的n型GaN层掺杂Si,Si掺杂浓度5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为2.2μm。
优选地,所述的p型AlGaN层,Al掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,Mg掺杂浓度为5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为20nm。
优选地,所述的p型GaN层,Mg掺杂浓度1E+19~1E+20atom/cm3,厚度为200nm。
本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。
实施例7
本实施例的生长方法与实施例1的a,b,c,d,f,g,h生长步骤相同,步骤e:
反应腔压力维持在400mbar,低温700-750℃,通入NH3,TEGa、TMIn生长掺杂In的厚度为3.5nm的InxGa(1-x)N层(x=0.15~0.25),In掺杂浓度1E+20~3E+20atom/cm3,升温至850℃通入NH3,TEGa、TMIn生长厚度为15nm的InyGa(1-y)N层(y=0.05~0.10),In掺杂浓度1E+18~2E+18atom/cm3;InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层周期数为5。
接着,反应腔压力维持在400mbar,低温750℃,通入NH3,TEGa、TMIn生长掺杂In的厚度为3.5nm的InmGa(1-m)N层(m=0.15-0.25),In掺杂浓度1E+20~3E+20atom/cm3,升温至850℃,通入NH3,TEGa、TMAl生长厚度为15nm的AlnGa(1-n)N层(n=0.10~0.15),Al掺杂浓度1E+18~2E+18atom/cm3;InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层周期数为6。
优选地,处理衬底的反应腔压力在170mbar,温度在1020℃。
优选地,生长GaN缓冲层的反应腔压力在320mbar,温度在570℃。
优选地,生长非掺杂GaN层的反应腔压力在220mbar,温度在1120℃。
优选地,生长p型AlGaN层的反应腔压力在220mbar,温度在920℃。
优选地,生长p型GaN层的反应腔压力在620mbar,温度在1020℃。
优选地,所述的低温GaN缓冲层的厚度为50nm。
优选地,所述的非掺杂GaN层的厚度为3.9μm。
优选地,所述的n型GaN层掺杂Si,Si掺杂浓度5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为3.9μm。
优选地,所述的p型AlGaN层,Al掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,Mg掺杂浓度为5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为49nm。
优选地,所述的p型GaN层,Mg掺杂浓度1E+19~1E+20atom/cm3,厚度为198nm。
本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。
实施例8
本实施例的生长方法与实施例1的生长步骤相同。
优选地,处理衬底的反应腔压力在200mbar,温度在1080℃。
优选地,生长GaN缓冲层的反应腔压力在600mbar,温度在550℃。
优选地,生长非掺杂GaN层的反应腔压力在380mbar,温度在1300℃。
优选地,生长p型AlGaN层的反应腔压力在300mbar,温度在1000℃。
优选地,生长p型GaN层的反应腔压力在900mbar,温度在1080℃。
优选地,所述的低温GaN缓冲层的厚度为50nm。
优选地,所述的非掺杂GaN层的厚度为4μm。
优选地,所述的n型GaN层掺杂Si,Si掺杂浓度5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为4μm。
优选地,所述的p型AlGaN层,Al掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,Mg掺杂浓度为5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为48nm。
优选地,所述的p型GaN层,Mg掺杂浓度1E+19~1E+20atom/cm3, 厚度为170nm。
本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。
实施例9
本实施例的生长方法与实施例1的a,b,c,d,f,g,h生长步骤相同,步骤e:
反应腔压力维持在390mbar,低温740℃,通入NH3,TEGa、TMIn生长掺杂In的厚度为2.8nm的InxGa(1-x)N层(x=0.15~0.25),In掺杂浓度1E+20~3E+20atom/cm3,升温至850℃通入NH3,TEGa、TMIn生长厚度为13nm的InyGa(1-y)N层(y=0.05~0.10),In掺杂浓度1E+18~2E+18atom/cm3;InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层周期数为5。
接着,反应腔压力维持在390mbar,低温740℃,通入NH3,TEGa、TMIn生长掺杂In的厚度为2.8nm的InmGa(1-m)N层(m=0.15-0.25),In掺杂浓度1E+20~3E+20atom/cm3,升温至850℃,通入NH3,TEGa、TMAl生长厚度为13nm的AlnGa(1-n)N层(n=0.10~0.15),Al掺杂浓度1E+18~2E+18atom/cm3;InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层周期数为6。
优选地,处理衬底的反应腔压力在200mbar,温度在1100℃。
优选地,生长GaN缓冲层的反应腔压力在300mbar,温度在555℃。
优选地,生长非掺杂GaN层的反应腔压力在209mbar,温度在1300℃。
优选地,生长p型AlGaN层的反应腔压力在300mbar,温度在1000℃。
优选地,生长p型GaN层的反应腔压力在680mbar,温度在1000℃。
优选地,所述的低温GaN缓冲层的厚度为50nm。
优选地,所述的非掺杂GaN层的厚度为2.1μm。
优选地,所述的n型GaN层掺杂Si,Si掺杂浓度5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为2.1μm。
优选地,所述的p型AlGaN层,Al掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,Mg掺杂浓度为5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为22nm。
优选地,所述的p型GaN层,Mg掺杂浓度1E+19~1E+20atom/cm3,厚度为100nm。
本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片, 以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。
实施例10
本实施例的生长方法与实施例1的生长步骤相同。
优选地,处理衬底的反应腔压力在200mbar,温度在1050℃。
优选地,生长GaN缓冲层的反应腔压力在4550mbar,温度在750℃。
优选地,生长非掺杂GaN层的反应腔压力在335mbar,温度在1300℃。
优选地,生长p型AlGaN层的反应腔压力在300mbar,温度在900℃。
优选地,生长p型GaN层的反应腔压力在900mbar,温度在1100℃。
优选地,所述的低温GaN缓冲层的厚度为50nm。
优选地,所述的非掺杂GaN层的厚度为2.1μm。
优选地,所述的n型GaN层掺杂Si,Si掺杂浓度5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为2.1μm。
优选地,所述的p型AlGaN层,Al掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,Mg掺杂浓度为5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为20nm。
优选地,所述的p型GaN层,Mg掺杂浓度1E+19~1E+20atom/cm3,厚度为200nm。
本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。
实施例11
本实施例的生长方法与实施例1的a,b,c,d,f,g,h生长步骤相同,步骤e:
反应腔压力维持在385mbar,低温710℃,通入NH3,TEGa、TMIn生长掺杂In的厚度为3.5nm的InxGa(1-x)N层(x=0.15~0.25),In掺杂浓度1E+20~3E+20atom/cm3,升温至810℃通入NH3,TEGa、TMIn生长厚度为11nm的InyGa(1-y)N层(y=0.05~0.10),In掺杂浓度1E+18~2E+18atom/cm3;InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层周期数为6。
接着,反应腔压力维持在385mbar,低温710℃,通入NH3,TEGa、TMIn生长掺杂In的厚度为3.5nm的InmGa(1-m)N层(m=0.15-0.25),In掺杂浓度1E+20~3E+20atom/cm3,升温至810℃,通入NH3,TEGa、TMAl生长厚 度为11nm的AlnGa(1-n)N层(n=0.10~0.15),Al掺杂浓度1E+18~2E+18atom/cm3;InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层周期数为6。
优选地,处理衬底的反应腔压力在200mbar,温度在1100℃。
优选地,生长GaN缓冲层的反应腔压力在600mbar,温度在750℃。
优选地,生长非掺杂GaN层的反应腔压力在400mbar,温度在1290℃。
优选地,生长p型AlGaN层的反应腔压力在300mbar,温度在1000℃。
优选地,生长p型GaN层的反应腔压力在650mbar,温度在1100℃。
优选地,所述的低温GaN缓冲层的厚度为50nm。
优选地,所述的非掺杂GaN层的厚度为4μm。
优选地,所述的n型GaN层掺杂Si,Si掺杂浓度5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为4μm。
优选地,所述的p型AlGaN层,Al掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,Mg掺杂浓度为5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为50nm。
优选地,所述的p型GaN层,Mg掺杂浓度1E+19~1E+20atom/cm3,厚度为190nm。
本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。
实施例12
本实施例的生长方法与实施例1的生长步骤相同。
优选地,处理衬底的反应腔压力在200mbar,温度在1000~1100℃。
优选地,生长GaN缓冲层的反应腔压力在300mbar,温度在550~750℃。
优选地,生长非掺杂GaN层的反应腔压力在300mbar,温度在1200~1300℃。
优选地,生长p型AlGaN层的反应腔压力在300mbar,温度在980℃。
优选地,生长p型GaN层的反应腔压力在600~900mbar,温度在1050℃。
优选地,所述的低温GaN缓冲层的厚度为50nm。
优选地,所述的非掺杂GaN层的厚度为3.4μm。
优选地,所述的n型GaN层掺杂Si,Si掺杂浓度5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为3.4μm。
优选地,所述的p型AlGaN层,Al掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,Mg掺杂浓度为5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为38nm。
优选地,所述的p型GaN层,Mg掺杂浓度1E+19~1E+20atom/cm3,厚度为177nm。
本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。
实施例13
本实施例的生长方法与实施例1的a,b,c,d,f,g,h生长步骤相同,步骤e:
反应腔压力维持在310mbar,低温745℃,通入NH3,TEGa、TMIn生长掺杂In的厚度为2.8nm的InxGa(1-x)N层(x=0.15~0.25),In掺杂浓度1E+20~3E+20atom/cm3,升温至850℃通入NH3,TEGa、TMIn生长厚度为15nm的InyGa(1-y)N层(y=0.05~0.10),In掺杂浓度1E+18~2E+18atom/cm3;InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层周期数为6。
接着,反应腔压力维持在310mbar,低温745℃,通入NH3,TEGa、TMIn生长掺杂In的厚度为2.8nm的InmGa(1-m)N层(m=0.15-0.25),In掺杂浓度1E+20~3E+20atom/cm3,升温至850℃,通入NH3,TEGa、TMAl生长厚度为15nm的AlnGa(1-n)N层(n=0.10~0.15),Al掺杂浓度1E+18~2E+18atom/cm3;InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层周期数为6。
优选地,处理衬底的反应腔压力在200mbar,温度在1100℃。
优选地,生长GaN缓冲层的反应腔压力在600mbar,温度在590℃。
优选地,生长非掺杂GaN层的反应腔压力在290mbar,温度在1300℃。
优选地,生长p型AlGaN层的反应腔压力在300mbar,温度在1000℃。
优选地,生长p型GaN层的反应腔压力在880mbar,温度在1090℃。
优选地,所述的低温GaN缓冲层的厚度为50nm。
优选地,所述的非掺杂GaN层的厚度为2.6μm。
优选地,所述的n型GaN层掺杂Si,Si掺杂浓度5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为2.6μm。
优选地,所述的p型AlGaN层,Al掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,Mg掺杂浓度为5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为50nm。
优选地,所述的p型GaN层,Mg掺杂浓度1E+19~1E+20atom/cm3,厚度为200nm。
本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。
实施例14
本实施例的生长方法与实施例1的生长步骤相同。
优选地,处理衬底的反应腔压力在150mbar,温度在1010℃。
优选地,生长GaN缓冲层的反应腔压力在300mbar,温度在540℃。
优选地,生长非掺杂GaN层的反应腔压力在200mbar,温度在1100~1300℃。
优选地,生长p型AlGaN层的反应腔压力在250~300mbar,温度在950~1000℃。
优选地,生长p型GaN层的反应腔压力在700~900mbar,温度在1080℃。
优选地,所述的低温GaN缓冲层的厚度为50nm。
优选地,所述的非掺杂GaN层的厚度为3.1μm。
优选地,所述的n型GaN层掺杂Si,Si掺杂浓度5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为3.1μm。
优选地,所述的p型AlGaN层,Al掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,Mg掺杂浓度为5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为44nm。
优选地,所述的p型GaN层,Mg掺杂浓度1E+19~1E+20atom/cm3,厚度为177nm。
本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。
实施例15
本实施例的生长方法与实施例1的a,b,c,d,f,g,h生长步骤相同,步骤e:
反应腔压力维持在355mbar,低温750℃,通入NH3,TEGa、TMIn生长掺杂In的厚度为3.5nm的InxGa(1-x)N层(x=0.15~0.25),In掺杂浓度1E+20~3E+20atom/cm3,升温至800℃通入NH3,TEGa、TMIn生长厚度 为10nm的InyGa(1-y)N层(y=0.05~0.10),In掺杂浓度1E+18~2E+18atom/cm3;InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层周期数为6。
接着,反应腔压力维持在355mbar,低温750℃,通入NH3,TEGa、TMIn生长掺杂In的厚度为3.5nm的InmGa(1-m)N层(m=0.15-0.25),In掺杂浓度1E+20~3E+20atom/cm3,升温至800℃,通入NH3,TEGa、TMAl生长厚度为10nm的AlnGa(1-n)N层(n=0.10~0.15),Al掺杂浓度1E+18~2E+18atom/cm3;InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层周期数为6。
优选地,处理衬底的反应腔压力在200mbar,温度在1100℃。
优选地,生长GaN缓冲层的反应腔压力在300~500mbar,温度在750℃。
优选地,生长非掺杂GaN层的反应腔压力在400mbar,温度在1300℃。
优选地,生长p型AlGaN层的反应腔压力在300mbar,温度在900℃。
优选地,生长p型GaN层的反应腔压力在900mbar,温度在1100℃。
优选地,所述的低温GaN缓冲层的厚度为50nm。
优选地,所述的非掺杂GaN层的厚度为4μm。
优选地,所述的n型GaN层掺杂Si,Si掺杂浓度5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为4μm。
优选地,所述的p型AlGaN层,Al掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,Mg掺杂浓度为5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为50nm。
优选地,所述的p型GaN层,Mg掺杂浓度1E+19~1E+20atom/cm3,厚度为200nm。
本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。
实施例16
本实施例的生长方法与实施例1的生长步骤相同。
优选地,处理衬底的反应腔压力在199mbar,温度在1000℃。
优选地,生长GaN缓冲层的反应腔压力在600mbar,温度在750℃。
优选地,生长非掺杂GaN层的反应腔压力在200mbar,温度在1300℃。
优选地,生长p型AlGaN层的反应腔压力在300mbar,温度在900℃。
优选地,生长p型GaN层的反应腔压力在600mbar,温度在1090℃。
优选地,所述的低温GaN缓冲层的厚度为50nm。
优选地,所述的非掺杂GaN层的厚度为4μm。
优选地,所述的n型GaN层掺杂Si,Si掺杂浓度5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为4μm。
优选地,所述的p型AlGaN层,Al掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,Mg掺杂浓度为5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为50nm。
优选地,所述的p型GaN层,Mg掺杂浓度1E+19~1E+20atom/cm3,厚度为199nm。
本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。
实施例17
本实施例的生长方法与实施例1的a,b,c,d,f,g,h生长步骤相同,步骤e:
反应腔压力维持在397mbar,低温715℃,通入NH3,TEGa、TMIn生长掺杂In的厚度为3.2nm的InxGa(1-x)N层(x=0.15~0.25),In掺杂浓度1E+20~3E+20atom/cm3,升温至850℃通入NH3,TEGa、TMIn生长厚度为14nm的InyGa(1-y)N层(y=0.05~0.10),In掺杂浓度1E+18~2E+18atom/cm3;InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层周期数为6。
接着,反应腔压力维持在397mbar,低温715℃,通入NH3,TEGa、TMIn生长掺杂In的厚度为3.2nm的InmGa(1-m)N层(m=0.15-0.25),In掺杂浓度1E+20~3E+20atom/cm3,升温至850℃,通入NH3,TEGa、TMAl生长厚度为14nm的AlnGa(1-n)N层(n=0.10~0.15),Al掺杂浓度1E+18~2E+18atom/cm3;InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层周期数为5。
优选地,处理衬底的反应腔压力在200mbar,温度在1100℃。
优选地,生长GaN缓冲层的反应腔压力在600mbar,温度在740℃。
优选地,生长非掺杂GaN层的反应腔压力在400mbar,温度在1300℃。
优选地,生长p型AlGaN层的反应腔压力在300mbar,温度在900℃。
优选地,生长p型GaN层的反应腔压力在900mbar,温度在1000℃。
优选地,所述的低温GaN缓冲层的厚度为50nm。
优选地,所述的非掺杂GaN层的厚度为2μm。
优选地,所述的n型GaN层掺杂Si,Si掺杂浓度5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为4μm。
优选地,所述的p型AlGaN层,Al掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,Mg掺杂浓度为5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为40nm。
优选地,所述的p型GaN层,Mg掺杂浓度1E+19~1E+20atom/cm3,厚度为160nm。
本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。
实施例18
本实施例的生长方法与实施例1的生长步骤相同。
优选地,处理衬底的反应腔压力在190mbar,温度在1090℃。
优选地,生长GaN缓冲层的反应腔压力在590mbar,温度在7000℃。
优选地,生长非掺杂GaN层的反应腔压力在200mbar,温度在1300℃。
优选地,生长p型AlGaN层的反应腔压力在300mbar,温度在900℃。
优选地,生长p型GaN层的反应腔压力在600mbar,温度在1000℃。
优选地,所述的低温GaN缓冲层的厚度为50nm。
优选地,所述的非掺杂GaN层的厚度为2μm。
优选地,所述的n型GaN层掺杂Si,Si掺杂浓度5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为2μm。
优选地,所述的p型AlGaN层,Al掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,Mg掺杂浓度为5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为22nm。
优选地,所述的p型GaN层,Mg掺杂浓度1E+19~1E+20atom/cm3,厚度为133nm。
本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。
实施例19
本实施例的生长方法与实施例1的a,b,c,d,f,g,h生长步骤相同,步骤e:
反应腔压力维持在400mbar,低温700℃,通入NH3,TEGa、TMIn生 长掺杂In的厚度为3.1nm的InxGa(1-x)N层(x=0.15~0.25),In掺杂浓度1E+20~3E+20atom/cm3,升温至810℃通入NH3,TEGa、TMIn生长厚度为13nm的InyGa(1-y)N层(y=0.05~0.10),In掺杂浓度1E+18~2E+18atom/cm3;InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层周期数为6。
接着,反应腔压力维持在400mbar,低温700℃,通入NH3,TEGa、TMIn生长掺杂In的厚度为3.1nm的InmGa(1-m)N层(m=0.15-0.25),In掺杂浓度1E+20~3E+20atom/cm3,升温至810℃,通入NH3,TEGa、TMAl生长厚度为13nm的AlnGa(1-n)N层(n=0.10~0.15),Al掺杂浓度1E+18~2E+18atom/cm3;InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层周期数为5。
优选地,处理衬底的反应腔压力在200mbar,温度在1100℃。
优选地,生长GaN缓冲层的反应腔压力在300~600mbar,温度在550~750℃。
优选地,生长非掺杂GaN层的反应腔压力在300~400mbar,温度在1100~1300℃。
优选地,生长p型AlGaN层的反应腔压力在300mbar,温度在970℃。
优选地,生长p型GaN层的反应腔压力在600~900mbar,温度在1000~1100℃。
优选地,所述的低温GaN缓冲层的厚度为50nm。
优选地,所述的非掺杂GaN层的厚度为3.4μm。
优选地,所述的n型GaN层掺杂Si,Si掺杂浓度5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为3.5μm。
优选地,所述的p型AlGaN层,Al掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,Mg掺杂浓度为5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为31nm。
优选地,所述的p型GaN层,Mg掺杂浓度1E+19~1E+20atom/cm3,厚度为111nm。
本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。
实施例20
本实施例的生长方法与实施例1的生长步骤相同。
优选地,处理衬底的反应腔压力在200mbar,温度在1100℃。
优选地,生长GaN缓冲层的反应腔压力在305~590mbar,温度在750℃。
优选地,生长非掺杂GaN层的反应腔压力在205~300mbar,温度在1300℃。
优选地,生长p型AlGaN层的反应腔压力在200~300mbar,温度在1000℃。
优选地,生长p型GaN层的反应腔压力在900mbar,温度在1100℃。
优选地,所述的低温GaN缓冲层的厚度为50nm。
优选地,所述的非掺杂GaN层的厚度为3.9μm。
优选地,所述的n型GaN层掺杂Si,Si掺杂浓度5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为3.9μm。
优选地,所述的p型AlGaN层,Al掺杂浓度为1E+20~3E+20atom/cm3,Mg掺杂浓度为5E+18~1E+19atom/cm3,厚度为29nm。
优选地,所述的p型GaN层,Mg掺杂浓度1E+19~1E+20atom/cm3,厚度为150nm。
本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。
试验一
根据现有技术制备样品1,根据本发明的方法制备样品2;样品1和样品2不同点在于发光层参数不同,生长其它外延层生长条件完全一样。请参考表1样品1和样品2在相同的前工艺条件下镀ITO层2300约埃,相同的条件下镀Cr/Pt/Au电极约1500埃,相同的条件下镀保护层SiO2约500埃,然后在相同的条件下将样品研磨切割成762μm*762μm(30mi*30mil)的芯片颗粒,然后样品1和样品2在相同位置各自挑选150颗晶粒,在相同的封装工艺下,封装成白光LED。然后采用积分球在驱动电流350mA条件下测试样品1和样品2的光电性能。
所述的InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱层,其中,InxGa(1-x)N的厚度为2.8~3.5nm;InyGa(1-y)N的厚度为10~15nm;
所述的InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层,其中,InmGa(1-m)N的厚度为2.8~ 3.5nm,AlnGa(1-n)N的厚度为10~15nm。
表1

从图3中的数据得出本发明的LED结构的光输出高出约8%。
本发明的有益效果为:
第一,发光层量子阱垒层由传统的InGaN/GaN超晶格材料设计为InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱层的组合,减少电子在量子阱的溢出,增加空穴对量子阱的注入,提高电子和空穴在量子阱中的浓度,增加器件发光效率。
第二,不改变势阱,势垒GaN变成AlGaN导带提高,能适当降低电子的迁移率,使得势阱的电子不会由于过多泄漏至p层消耗空穴;空穴运动阻挡势垒降低,利于空穴的运动,提高空穴的注入。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例,但如前所述,应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述申请构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围,则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

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1、10申请公布号CN104091870A43申请公布日20141008CN104091870A21申请号201410369108822申请日20140730H01L33/06201001H01L33/02201001H01L33/32201001H01L33/0020100171申请人湘能华磊光电股份有限公司地址423038湖南省郴州市苏仙区白露塘镇有色金属产业园区72发明人林传强74专利代理机构北京爱普纳杰专利代理事务所特殊普通合伙11419代理人何自刚54发明名称带量子阱垒层的LED外延片、生长方法及LED结构57摘要本发明公开了带量子阱垒层的LED外延片、生长方法及LED结构,该带量子阱垒。

2、层的LED外延片,其结构从下至上依次为衬底,GAN缓冲层,非掺杂GAN层,N型GAN层,发光层MQW,P型ALGAN层,P型GAN层,发光层MQW包括INXGA1XN/INYGA1YN量子阱层与INMGA1MN/ALNGA1NN量子阱层的组合,其中,X015025,Y005010;M015025,N010015。本发明减少电子在量子阱的溢出,增加空穴对量子阱的注入,提高电子和空穴在量子阱中的浓度,增加器件发光效率,使得光输出提升约8。51INTCL权利要求书2页说明书15页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书15页附图2页10申请公布号CN1040918。

3、70ACN104091870A1/2页21一种带量子阱垒层的LED外延片,其结构从下至上依次为衬底,GAN缓冲层,非掺杂GAN层,N型GAN层,发光层MQW,P型ALGAN层,P型GAN层,其特征在于,所述的发光层MQW包括INXGA1XN/INYGA1YN量子阱层与INMGA1MN/ALNGA1NN量子阱层的组合,其中,X015025,Y005010;M015025,N010015。2根据权利要求1所述的LED外延片,其特征在于所述的INXGA1XN/INYGA1YN量子阱层的周期数为56,其中,INXGA1XN的IN掺杂浓度为1E203E20ATOM/CM3,INYGA1YN的IN掺杂浓度。

4、为1E182E18ATOM/CM3;所述的INMGA1MN/ALNGA1NN量子阱层的周期数为56,其中,INMGA1MN的IN掺杂浓度为1E203E20ATOM/CM3,ALNGA1NN的AL掺杂浓度1E182E18ATOM/CM3。3根据权利要求2所述的LED外延片,其特征在于所述的INXGA1XN/INYGA1YN量子阱层,其中,INXGA1XN的厚度为2835NM;INYGA1YN的厚度为1015NM;所述的INMGA1MN/ALNGA1NN量子阱层,其中,INMGA1MN的厚度为2835NM,ALNGA1NN的厚度为1015NM。4一种带量子阱垒层的LED外延片的生长方法,依次包括处。

5、理衬底,生长低温GAN缓冲层,生长非掺杂GAN层,生长N型GAN层,生长发光层MQW,生长P型ALGAN层,生长P型GAN层的步骤,其特征在于,所述的生长发光层MQW的步骤包括生长INXGA1XN/INYGA1YN量子阱层与INMGA1MN/ALNGA1NN量子阱层的组合,其中,X015025,Y005010;M015025,N010015。5根据权利要求4所述的生长方法,其特征在于所述的生长INXGA1XN/INYGA1YN量子阱层的周期数为56,其中,INXGA1XN的IN掺杂浓度为1E203E20ATOM/CM3,厚度为2835NM;INYGA1YN的IN掺杂浓度为1E182E18ATO。

6、M/CM3,厚度为1015NM。6根据权利要求5所述的生长方法,其特征在于所述的生长INMGA1MN/ALNGA1NN量子阱层的周期数为56,其中,INMGA1MN的IN掺杂浓度为1E203E20ATOM/CM3,厚度为2835NM,ALNGA1NN的AL掺杂浓度1E182E18ATOM/CM3,厚度为1015NM。7根据权利要求6所述的生长方法,其特征在于所述的生长INXGA1XN/INYGA1YN量子阱层的反应腔压力在300400MBAR,温度在700750;所述的生长INMGA1MN/ALNGA1NN量子阱层的反应腔压力在300400MBAR,温度在700750。8根据权利要求7所述的生。

7、长方法,其特征在于处理衬底的反应腔压力在150200MBAR,温度在10001100;生长GAN缓冲层的反应腔压力在300600MBAR,温度在550750;生长非掺杂GAN层的反应腔压力在200400MBAR,温度在11001300;生长P型ALGAN层的反应腔压力在200300MBAR,温度在9001000;权利要求书CN104091870A2/2页3生长P型GAN层的反应腔压力在600900MBAR,温度在10001100。9根据权利要求8所述的生长方法,其特征在于所述的低温GAN缓冲层的厚度为50NM;所述的非掺杂GAN层的厚度为24M;所述的N型GAN层掺杂SI,SI掺杂浓度5E18。

8、1E19ATOM/CM3,厚度为24M;所述的P型A1GAN层,AL掺杂浓度为1E203E20ATOM/CM3,MG掺杂浓度为5E181E19ATOM/CM3,厚度为2050NM;所述的P型GAN层,MG掺杂浓度1E191E20ATOM/CM3,厚度为100200NM。10一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为权利要求1至3中任何一项所述的外延片。权利要求书CN104091870A1/15页4带量子阱垒层的LED外延片、生长方法及LED结构技术领域0001本发明属于半导体技术领域,涉及一种带量子阱垒层的LED外延片。

9、、生长方法及LED结构。背景技术0002氮化镓基材料,包括INGAN、GAN、ALGAN合金,为直接带隙半导体,且带隙从1862EV连续可调,具有宽直接带隙、强化学键、耐高温、抗腐蚀等优良性能,是生产短波长高亮度发光器件、紫外光探测器和高温高频微电子器件的理想材料,广泛应用于全彩大屏幕显示,LCD背光源、信号灯、照明等领域。国内GAN基LED蓝绿光发光器件的制作涉及到发光层都是采用INGAN/GAN超晶格形成的多量子阱层组成,传统的量子阱能带平直,电子的浓度高、迁移率高等特点决定了电子在量子阱的分布是过多,造成的缺点是电子容易泄漏至P层消耗空穴,造成空穴的注入浓度减小;空穴和电子特点相反浓度低。

10、、迁移率低,注入效率低,空穴在量子阱中的浓度是从靠近P层量子阱层逐渐向靠近N层量子阱层递减。0003公布号为CN103474539A的专利文献公布了一种含有超晶格层的LED结构外延生长方法及其结构,其结构包括衬底、氮化镓基缓冲层、非掺杂氮化镓层、N型氮化镓层、发光层MQW、P型铝镓氮层和P型氮化镓层。其生长方法包括处理衬底,生长低温缓冲GAN层,生长不掺杂GAN层,生长掺SI的GAN层,生长发光层MQW,生长P型ALGAN层,生长P型GAN层的步骤,在生长发光层MQW步骤与生长P型ALGAN层步骤之间,包括生长INN/GAN超晶格层的步骤,在温度为740770,100MBAR压力的反应室内,采。

11、用氢气和/或氮气作为载气,生长INN/GAN超晶格层,每层INN厚度为12NM,每层GAN厚度为1NM,所述INN/GAN超晶格层的周期数为1015层,总厚度为2030NM。该外延生长方法利用INN的晶格系数从GAN顺利过渡到ALGAN,减小应力,增加量子阱的空穴浓度,但缺点是手段较为复杂。发明内容0004本发明的目的在于克服上述不足,提供一种带量子阱垒层的LED外延片,其通过能带设计改善空穴的注入,防止电子外溢。0005为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为一种带量子阱垒层的LED外延片,其结构从下至上依次为衬底,GAN缓冲层,非掺杂GAN层,N型GAN层,发光层MQW,P型ALGAN层,。

12、P型GAN层,其特征在于,0006所述的发光层MQW包括INXGA1XN/INYGA1YN量子阱层与INMGA1MN/ALNGA1NN量子阱层的组合,其中,X015025,Y005010;M015025,N010015。0007优选地,其中,0008所述的INXGA1XN/INYGA1YN量子阱层的周期数为56,其中,INXGA1XN的IN掺杂浓度为1E203E20ATOM/CM3,INYGA1YN的IN掺杂浓度为1E182E18ATOM/CM3;0009所述的INMGA1MN/ALNGA1NN量子阱层的周期数为56,其中,INMGA1MN的IN掺说明书CN104091870A2/15页5杂浓。

13、度为1E203E20ATOM/CM3,ALNGA1NN的AL掺杂浓度1E182E18ATOM/CM3。0010优选地,其中,0011所述的INXGA1XN/INYGA1YN量子阱层,其中,INXGA1XN的厚度为2835NM;INYGA1YN的厚度为1015NM;0012所述的INMGA1MN/ALNGA1NN量子阱层,其中,INMGA1MN的厚度为2835NM,ALNGA1NN的厚度为1015NM。0013为了实现上述目的,本发明还采用的技术方案为一种带量子阱垒层的LED外延片的生长方法,依次包括处理衬底,生长低温GAN缓冲层,生长非掺杂GAN层,生长N型GAN层,生长发光层MQW,生长P型。

14、ALGAN层,生长P型GAN层的步骤,其特征在于,0014所述的生长发光层MQW的步骤包括生长INXGA1XN/INYGA1YN量子阱层与INMGA1MN/ALNGA1NN量子阱层的组合,其中,X015025,Y005010;M015025,N010015。0015优选地,其中,0016所述的生长INXGA1XN/INYGA1YN量子阱层的周期数为56,其中,INXGA1XN的IN掺杂浓度为1E203E20ATOM/CM3,厚度为2835NM;INYGA1YN的IN掺杂浓度为1E182E18ATOM/CM3,厚度为1015NM。0017优选地,其中,0018所述的生长INMGA1MN/ALNG。

15、A1NN量子阱层的周期数为56,其中,INMGA1MN的IN掺杂浓度为1E203E20ATOM/CM3,厚度为2835NM,ALNGA1NN的AL掺杂浓度1E182E18ATOM/CM3,厚度为1015NM。0019优选地,其中,0020所述的生长INXGA1XN/INYGA1YN量子阱层的反应腔压力在300400MBAR,温度在700750;0021所述的生长INMGA1MN/ALNGA1NN量子阱层的反应腔压力在300400MBAR,温度在700750。0022优选地,其中,0023处理衬底的反应腔压力在150200MBAR,温度在10001100;0024生长GAN缓冲层的反应腔压力在3。

16、00600MBAR,温度在550750;0025生长非掺杂GAN层的反应腔压力在200400MBAR,温度在11001300;0026生长P型ALGAN层的反应腔压力在200300MBAR,温度在9001000;0027生长P型GAN层的反应腔压力在600900MBAR,温度在10001100。0028优选地,其中,0029所述的低温GAN缓冲层的厚度为50NM;0030所述的非掺杂GAN层的厚度为24M;0031所述的N型GAN层掺杂SI,SI掺杂浓度5E181E19ATOM/CM3,厚度为24M;0032所述的P型ALGAN层,AL掺杂浓度为1E203E20ATOM/CM3,MG掺杂浓度为。

17、5E181E19ATOM/CM3,厚度为2050NM;0033所述的P型GAN层,MG掺杂浓度1E191E20ATOM/CM3,厚度为100200NM。0034为了实现上述目的,本发明还采用的技术方案为一种LED结构,包括衬底,设置说明书CN104091870A3/15页6在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为权利要求1至3中任何一项所述的外延片。0035本发明的有益效果为0036第一,发光层量子阱垒层由传统的INGAN/GAN超晶格材料设计为INMGA1MN/ALNGA1NN量子阱层的组合,减少电子在量子阱的溢出,增加空穴对量子阱的注入,提高。

18、电子和空穴在量子阱中的浓度,增加器件发光效率,使得光输出提升约8。0037第二,不改变势阱,势垒GAN变成ALGAN导带提高,能适当降低电子的迁移率,使得势阱的电子不会由于过多泄漏至P层消耗空穴;空穴运动阻挡势垒降低,利于空穴的运动,提高空穴的注入。附图说明0038此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中0039图1是本发明的带量子阱垒层的LED外延片的结构示意图;0040图2是本发明的量子阱垒层的能带示意图;0041图3是本发明与现有技术对比的试验的LED亮度试验数据分布示意图。0042。

19、附图标记示意0043100衬底,102低温GAN缓冲层,103非掺杂GAN层0044104N型GAN层,105发光层MQW,107P型ALGAN层0045109P型GAN层,1051INXGA1XN/INYGA1YN量子阱层00461052INMGA1MN/ALNGA1NN量子阱层的组合具体实施方式0047如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语,故应解释成“。

20、包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题,基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式,然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的,并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。0048实施例10049本发明采用金属有机物化学气相沉积法MOCVD,METALORGANICCHEMICALVAPORDEPOSITION生长,优选地,衬底选用0001晶向的蓝宝石,高纯H2或高纯N2或高纯H2和高纯N2的混合气体作为载气,金属有机源和氮源分别是三甲基镓TMGA、三甲基铟TMIN、三乙基镓TEGA、。

21、三甲基铝TMAL和氨气NH3,N型掺杂剂为硅烷SIH4,P型掺杂剂为二茂镁CP2MG。0050所述的带量子阱垒层的LED外延片的生长方法,依次进行以下生长步骤0051A通入50L60L氢气气氛下高温处理蓝宝石衬底5分钟;说明书CN104091870A4/15页70052B在蓝宝石衬底上生长低温GAN缓冲层;0053C持续生长非掺杂GAN层;0054D生长N型GAN层;0055E反应腔压力维持在300MBAR,低温700,通入NH3,TEGA、TMIN生长掺杂IN的厚度为28NM的INXGA1XN层X015025,IN掺杂浓度1E203E20ATOM/CM3,升温至800通入NH3,TEGA、T。

22、MIN生长厚度为10NM的INYGA1YN层Y005010,IN掺杂浓度1E182E18ATOM/CM3;INXGA1XN/INYGA1YN量子阱层周期数为5;0056接着,反应腔压力维持在300MBAR,低温700,通入NH3,TEGA、TMIN生长掺杂IN的厚度为28NM的INMGA1MN层M015025,IN掺杂浓度1E203E20ATOM/CM3,升温至800,通入NH3,TEGA、TMAL生长厚度为10NM的ALNGA1NN层N010015,AL掺杂浓度1E182E18ATOM/CM3;INMGA1MN/ALNGA1NN量子阱层周期数为5;0057F生长P型ALGAN层;0058G持。

23、续生长P型GAN层;0059H降温至700800,保温2030MIN,接着炉内冷却。0060优选地,处理衬底的反应腔压力在150MBAR,温度在1000。0061优选地,生长GAN缓冲层的反应腔压力在300MBAR,温度在550。0062优选地,生长非掺杂GAN层的反应腔压力在200MBAR,温度在1100。0063优选地,生长P型ALGAN层的反应腔压力在200MBAR,温度在900。0064优选地,生长P型GAN层的反应腔压力在600MBAR,温度在1000。0065优选地,所述的低温GAN缓冲层的厚度为50NM。0066优选地,所述的非掺杂GAN层的厚度为2M。0067优选地,所述的N型。

24、GAN层掺杂SI,SI掺杂浓度5E181E19ATOM/CM3,厚度为2M。0068优选地,所述的P型ALGAN层,AL掺杂浓度为1E203E20ATOM/CM3,MG掺杂浓度为5E181E19ATOM/CM3,厚度为20NM。0069优选地,所述的P型GAN层,MG掺杂浓度1E191E20ATOM/CM3,厚度为100NM。0070本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。0071实施例20072本实施例的生长方法与实施例1的A,B,C,D,F,G,H生长步骤相同,步骤E0073反。

25、应腔压力维持在400MBAR,低温750,通入NH3,TEGA、TMIN生长掺杂IN的厚度为35NM的INXGA1XN层X015025,IN掺杂浓度1E203E20ATOM/CM3,升温至850通入NH3,TEGA、TMIN生长厚度为15NM的INYGA1YN层Y005010,IN掺杂浓度1E182E18ATOM/CM3;INXGA1XN/INYGA1YN量子阱层周期数为5。0074接着,反应腔压力维持在400MBAR,低温700750,通入NH3,TEGA、TMIN生长掺杂IN的厚度为35NM的INMGA1MN层M015025,IN掺杂浓度1E203E20ATOM/CM3,升温至850,通入。

26、NH3,TEGA、TMAL生长厚度为15NM的ALNGA1NN层N010015,AL掺杂浓度1EI82E18ATOM/CM3;INMGA1MN/ALNGA1NN量子阱层周期数为5。0075优选地,处理衬底的反应腔压力在200MBAR,温度在1100。说明书CN104091870A5/15页80076优选地,生长GAN缓冲层的反应腔压力在600MBAR,温度在750。0077优选地,生长非掺杂GAN层的反应腔压力在400MBAR,温度在1300。0078优选地,生长P型ALGAN层的反应腔压力在300MBAR,温度在1000。0079优选地,生长P型GAN层的反应腔压力在900MBAR,温度在1。

27、100。0080优选地,所述的低温GAN缓冲层的厚度为50NM。0081优选地,所述的非掺杂GAN层的厚度为4M。0082优选地,所述的N型GAN层掺杂SI,SI掺杂浓度5E181E19ATOM/CM3,厚度为4M。0083优选地,所述的P型ALGAN层,AL掺杂浓度为1E203E20ATOM/CM3,MG掺杂浓度为5E181E19ATOM/CM3,厚度为50NM。0084优选地,所述的P型GAN层,MG掺杂浓度1E191E20ATOM/CM3,厚度为200NM。0085本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的。

28、外延片为带量子阱垒层的外延片。0086实施例30087本实施例的生长方法与实施例1的A,B,C,D,F,G,H生长步骤相同,步骤E0088反应腔压力维持在300MBAR,低温750,通入NH3,TEGA、TMIN生长掺杂IN的厚度为28NM的INXGA1XN层X015025,IN掺杂浓度1E203E20ATOM/CM3,升温至850通入NH3,TEGA、TMIN生长厚度为10NM的INYGA1YN层Y005010,IN掺杂浓度1E182E18ATOM/CM3;INXGA1XN/INYGA1YN量子阱层周期数为6。0089接着,反应腔压力维持在300MBAR,低温750,通入NH3,TEGA、T。

29、MIN生长掺杂IN的厚度为28NM的INMGA1MN层M015025,IN掺杂浓度1E203E20ATOM/CM3,升温至850,通入NH3,TEGA、TMAL生长厚度为1015NM的ALNGA1NN层N010015,AL掺杂浓度1E182E18ATOM/CM3;INMGA1MN/ALNGA1NN量子阱层周期数为5。0090优选地,处理衬底的反应腔压力在155MBAR,温度在1000。0091优选地,生长GAN缓冲层的反应腔压力在350MBAR,温度在550。0092优选地,生长非掺杂GAN层的反应腔压力在250MBAR,温度在1100。0093优选地,生长P型ALGAN层的反应腔压力在250。

30、MBAR,温度在900。0094优选地,生长P型GAN层的反应腔压力在650MBAR,温度在1000。0095优选地,所述的低温GAN缓冲层的厚度为50NM。0096优选地,所述的非掺杂GAN层的厚度为25M。0097优选地,所述的N型GAN层掺杂SI,SI掺杂浓度5E181E19ATOM/CM3,厚度为25M。0098优选地,所述的P型ALGAN层,AL掺杂浓度为1E203E20ATOM/CM3,MG掺杂浓度为5E181E19ATOM/CM3,厚度为28NM。0099优选地,所述的P型GAN层,MG掺杂浓度1E191E20ATOM/CM3,厚度为120NM。0100本实施例还提供一种LED结。

31、构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。0101实施例40102本实施例的生长方法与实施例1的生长步骤相同。说明书CN104091870A6/15页90103优选地,处理衬底的反应腔压力在190MBAR,温度在1030。0104优选地,生长GAN缓冲层的反应腔压力在330MBAR,温度在580。0105优选地,生长非掺杂GAN层的反应腔压力在230MBAR,温度在1130。0106优选地,生长P型ALGAN层的反应腔压力在230MBAR,温度在930。0107优选地,生长P型GAN层的反应腔压力在630MB。

32、AR,温度在1030。0108优选地,所述的低温GAN缓冲层的厚度为50NM。0109优选地,所述的非掺杂GAN层的厚度为27M。0110优选地,所述的N型GAN层掺杂SI,SI掺杂浓度5E181E19ATOM/CM3,厚度为27M。0111优选地,所述的P型ALGAN层,AL掺杂浓度为1E203E20ATOM/CM3,MG掺杂浓度为5E181E19ATOM/CM3,厚度为28NM。0112优选地,所述的P型GAN层,MG掺杂浓度1E191E20ATOM/CM3,厚度为110NM。0113本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,。

33、其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。0114实施例50115本实施例的生长方法与实施例1的A,B,C,D,F,G,H生长步骤相同,步骤E0116反应腔压力维持在360MBAR,低温710,通入NH3,TEGA、TMIN生长掺杂IN的厚度为29NM的INXGA1XN层X015025,IN掺杂浓度1E203E20ATOM/CM3,升温至820通入NH3,TEGA、TMIN生长厚度为11NM的INYGA1YN层Y005010,IN掺杂浓度1E182E18ATOM/CM3;INXGA1XN/INYGA1YN量子阱层周期数为5。0117接着,反应腔压力维持在360MBAR,低温710,通入N。

34、H3,TEGA、TMIN生长掺杂IN的厚度为29NM的INMGA1MN层M015025,IN掺杂浓度1E203E20ATOM/CM3,升温至820,通入NH3,TEGA、TMAL生长厚度为11NM的ALNGA1NN层N010015,AL掺杂浓度1E182E18ATOM/CM3;INMGA1MN/ALNGA1NN量子阱层周期数为6。0118优选地,处理衬底的反应腔压力在170MBAR,温度在1010。0119优选地,生长GAN缓冲层的反应腔压力在305MBAR,温度在560。0120优选地,生长非掺杂GAN层的反应腔压力在240MBAR,温度在1100。0121优选地,生长P型ALGAN层的反应。

35、腔压力在240MBAR,温度在1000。0122优选地,生长P型GAN层的反应腔压力在620MBAR,温度在1100。0123优选地,所述的低温GAN缓冲层的厚度为50NM。0124优选地,所述的非掺杂GAN层的厚度为4M。0125优选地,所述的N型GAN层掺杂SI,SI掺杂浓度5E181E19ATOM/CM3,厚度为4M。0126优选地,所述的P型ALGAN层,AL掺杂浓度为1E203E20ATOM/CM3,MG掺杂浓度为5E181E19ATOM/CM3,厚度为50NM。0127优选地,所述的P型GAN层,MG掺杂浓度1E191E20ATOM/CM3,厚度为109NM。0128本实施例还提供。

36、一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。0129实施例6说明书CN104091870A7/15页100130本实施例的生长方法与实施例1的生长步骤相同。0131优选地,处理衬底的反应腔压力在180MBAR,温度在1000。0132优选地,生长GAN缓冲层的反应腔压力在350MBAR,温度在750。0133优选地,生长非掺杂GAN层的反应腔压力在220MBAR,温度在1100。0134优选地,生长P型ALGAN层的反应腔压力在300MBAR,温度在990。0135优选地,生长P型GAN层的反应腔压。

37、力在600MBAR,温度在1100。0136优选地,所述的低温GAN缓冲层的厚度为50NM。0137优选地,所述的非掺杂GAN层的厚度为22M。0138优选地,所述的N型GAN层掺杂SI,SI掺杂浓度5E181E19ATOM/CM3,厚度为22M。0139优选地,所述的P型ALGAN层,AL掺杂浓度为1E203E20ATOM/CM3,MG掺杂浓度为5E181E19ATOM/CM3,厚度为20NM。0140优选地,所述的P型GAN层,MG掺杂浓度1E191E20ATOM/CM3,厚度为200NM。0141本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P。

38、电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。0142实施例70143本实施例的生长方法与实施例1的A,B,C,D,F,G,H生长步骤相同,步骤E0144反应腔压力维持在400MBAR,低温700750,通入NH3,TEGA、TMIN生长掺杂IN的厚度为35NM的INXGA1XN层X015025,IN掺杂浓度1E203E20ATOM/CM3,升温至850通入NH3,TEGA、TMIN生长厚度为15NM的INYGA1YN层Y005010,IN掺杂浓度1E182E18ATOM/CM3;INXGA1XN/INYGA1YN量子阱层周期数为5。0145接着,反应腔压力维持在400MBAR。

39、,低温750,通入NH3,TEGA、TMIN生长掺杂IN的厚度为35NM的INMGA1MN层M015025,IN掺杂浓度1E203E20ATOM/CM3,升温至850,通入NH3,TEGA、TMAL生长厚度为15NM的ALNGA1NN层N010015,AL掺杂浓度1E182E18ATOM/CM3;INMGA1MN/ALNGA1NN量子阱层周期数为6。0146优选地,处理衬底的反应腔压力在170MBAR,温度在1020。0147优选地,生长GAN缓冲层的反应腔压力在320MBAR,温度在570。0148优选地,生长非掺杂GAN层的反应腔压力在220MBAR,温度在1120。0149优选地,生长P。

40、型ALGAN层的反应腔压力在220MBAR,温度在920。0150优选地,生长P型GAN层的反应腔压力在620MBAR,温度在1020。0151优选地,所述的低温GAN缓冲层的厚度为50NM。0152优选地,所述的非掺杂GAN层的厚度为39M。0153优选地,所述的N型GAN层掺杂SI,SI掺杂浓度5E181E19ATOM/CM3,厚度为39M。0154优选地,所述的P型ALGAN层,AL掺杂浓度为1E203E20ATOM/CM3,MG掺杂浓度为5E181E19ATOM/CM3,厚度为49NM。0155优选地,所述的P型GAN层,MG掺杂浓度1E191E20ATOM/CM3,厚度为198NM。。

41、0156本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。说明书CN104091870A108/15页110157实施例80158本实施例的生长方法与实施例1的生长步骤相同。0159优选地,处理衬底的反应腔压力在200MBAR,温度在1080。0160优选地,生长GAN缓冲层的反应腔压力在600MBAR,温度在550。0161优选地,生长非掺杂GAN层的反应腔压力在380MBAR,温度在1300。0162优选地,生长P型ALGAN层的反应腔压力在300MBAR,温度在1000。0163优选地。

42、,生长P型GAN层的反应腔压力在900MBAR,温度在1080。0164优选地,所述的低温GAN缓冲层的厚度为50NM。0165优选地,所述的非掺杂GAN层的厚度为4M。0166优选地,所述的N型GAN层掺杂SI,SI掺杂浓度5E181E19ATOM/CM3,厚度为4M。0167优选地,所述的P型ALGAN层,AL掺杂浓度为1E203E20ATOM/CM3,MG掺杂浓度为5E181E19ATOM/CM3,厚度为48NM。0168优选地,所述的P型GAN层,MG掺杂浓度1E191E20ATOM/CM3,厚度为170NM。0169本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以。

43、及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。0170实施例90171本实施例的生长方法与实施例1的A,B,C,D,F,G,H生长步骤相同,步骤E0172反应腔压力维持在390MBAR,低温740,通入NH3,TEGA、TMIN生长掺杂IN的厚度为28NM的INXGA1XN层X015025,IN掺杂浓度1E203E20ATOM/CM3,升温至850通入NH3,TEGA、TMIN生长厚度为13NM的INYGA1YN层Y005010,IN掺杂浓度1E182E18ATOM/CM3;INXGA1XN/INYGA1YN量子阱层周期数为5。0173接着,反应腔压力维。

44、持在390MBAR,低温740,通入NH3,TEGA、TMIN生长掺杂IN的厚度为28NM的INMGA1MN层M015025,IN掺杂浓度1E203E20ATOM/CM3,升温至850,通入NH3,TEGA、TMAL生长厚度为13NM的ALNGA1NN层N010015,AL掺杂浓度1E182E18ATOM/CM3;INMGA1MN/ALNGA1NN量子阱层周期数为6。0174优选地,处理衬底的反应腔压力在200MBAR,温度在1100。0175优选地,生长GAN缓冲层的反应腔压力在300MBAR,温度在555。0176优选地,生长非掺杂GAN层的反应腔压力在209MBAR,温度在1300。01。

45、77优选地,生长P型ALGAN层的反应腔压力在300MBAR,温度在1000。0178优选地,生长P型GAN层的反应腔压力在680MBAR,温度在1000。0179优选地,所述的低温GAN缓冲层的厚度为50NM。0180优选地,所述的非掺杂GAN层的厚度为21M。0181优选地,所述的N型GAN层掺杂SI,SI掺杂浓度5E181E19ATOM/CM3,厚度为21M。0182优选地,所述的P型ALGAN层,AL掺杂浓度为1E203E20ATOM/CM3,MG掺杂浓度为5E181E19ATOM/CM3,厚度为22NM。0183优选地,所述的P型GAN层,MG掺杂浓度1E191E20ATOM/CM3。

46、,厚度为100NM。0184本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设置在所述衬底上的外延片,以及设置说明书CN104091870A119/15页12在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。0185实施例100186本实施例的生长方法与实施例1的生长步骤相同。0187优选地,处理衬底的反应腔压力在200MBAR,温度在1050。0188优选地,生长GAN缓冲层的反应腔压力在4550MBAR,温度在750。0189优选地,生长非掺杂GAN层的反应腔压力在335MBAR,温度在1300。0190优选地,生长P型ALGAN层的反应腔压力在300MBAR,温度在。

47、900。0191优选地,生长P型GAN层的反应腔压力在900MBAR,温度在1100。0192优选地,所述的低温GAN缓冲层的厚度为50NM。0193优选地,所述的非掺杂GAN层的厚度为21M。0194优选地,所述的N型GAN层掺杂SI,SI掺杂浓度5E181E19ATOM/CM3,厚度为21M。0195优选地,所述的P型ALGAN层,AL掺杂浓度为1E203E20ATOM/CM3,MG掺杂浓度为5E181E19ATOM/CM3,厚度为20NM。0196优选地,所述的P型GAN层,MG掺杂浓度1E191E20ATOM/CM3,厚度为200NM。0197本实施例还提供一种LED结构,包括衬底,设。

48、置在所述衬底上的外延片,以及设置在所述外延片上的P电极和N电极,其特征在于,所述的外延片为带量子阱垒层的外延片。0198实施例110199本实施例的生长方法与实施例1的A,B,C,D,F,G,H生长步骤相同,步骤E0200反应腔压力维持在385MBAR,低温710,通入NH3,TEGA、TMIN生长掺杂IN的厚度为35NM的INXGA1XN层X015025,IN掺杂浓度1E203E20ATOM/CM3,升温至810通入NH3,TEGA、TMIN生长厚度为11NM的INYGA1YN层Y005010,IN掺杂浓度1E182E18ATOM/CM3;INXGA1XN/INYGA1YN量子阱层周期数为6。0201接着,反应腔压力维持在385MBAR,低温710,通入NH3,TEGA、TMIN生长掺杂IN的厚度为35NM的INMGA1MN层M015025,IN掺杂浓度1E203E20ATOM/CM3,升温至810,通入NH3,TEGA、TMAL生长厚度为11NM的ALNGA1NN层N010015,AL掺杂浓度1E182E18ATOM/CM3;INMGA1MN/ALNGA1NN量子阱层周期数为6。0202优选地,处理衬底的反应腔压力在200MBAR,温度在1100。。

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