一种提高led亮度的外延生长方法_3

文档序号:9454661阅读:来源:国知局
xGa(I-X)N层2061,重复生长GaN层2062,再交替生长InxGa(l-x) N/GaN发光层,控制周期数为15 ;
[0066] 步骤208 :生长掺杂Mg、Al的P型GaN层207 :保持反应腔压力400mbar、温度 950°C,通入流量为 70000sccm 的 NH3、60sccm 的 TMGa、130L/min 的 H2、130sccm 的 TMA1、 1300sccm 的 Cp2Mg,持续生长 IOOnm 掺杂 Mg、Al 的 P 型 GaN 层,Al 掺杂浓度 3 X 102°atoms/ cm3, Mg 惨杂浓度 I X 102°atoms/cm3;
[0067] 步骤209 :生长高温掺杂Mg的P型GaN层208 :保持反应腔压力900mbar、温度 1000°C,通入流量为 70000sccm 的 NH3、IOOsccm 的 TMGa、130L/min 的 H2、3000sccm 的 Cp2Mg, 持续生长IOOnm的高温掺杂Mg的P型GaN层,Mg掺杂浓度I X 102°atoms/cm3;
[0068] 步骤210 :最后降温至680°C,保温30min,接着关闭加热系统、关闭给气系统,随炉 冷却。
[0069] 实施例3 :
[0070] 本实施例提供一种提高LED亮度的外延生长方法,具体如下:
[0071] 步骤301 :处理蓝宝石衬底201 :在1050°C的的氢气气氛下,通入115L/min的H2, 保持反应腔压力200mbar,处理9分钟蓝宝石衬底201 ;
[0072] 步骤302 :生长低温缓冲层202 :降温至550°C下,保持反应腔压力450mbar,通入 流量为15000SCCm的NH3、75sccm的TMGa、115L/min的H2、在蓝宝石衬底201上生长厚度为 30nm的低温缓冲层202 ;
[0073] 步骤303 :生长不掺杂Si的GaN层203 :升高温度到1100°C,保持反应腔压力 450mbar,通入流量为 35000sccm 的 NH3、300sccm 的 TMGa、115L/min 的 H2、持续生长 3 μ m 的 不掺杂Si的GaN层;
[0074] 步骤304 :生长掺杂Si的N型GaN层204 :保持反应腔压力450mbar、温度IlOOcC 不变,通入流量为 45000sccm 的 NH3、300sccm 的 TMGa、115L/min 的 H2、35sccm 的 SiH4,持续 生长 3. 5 μ m 掺杂 Si 的 N 型 GaN,Si 掺杂浓度 7. 5 X 1018atoms/cm3;
[0075] 步骤305 :生长掺杂Si的N型GaN层205 :保持反应腔压力450mbar、温度1100°C 不变,通入流量为 45000sccm 的 NH3、300sccm 的 TMGa、115L/min 的 H2、6sccm 的 SiH4,持续 生长300nm惨杂Si的N型GaN层,Si惨杂浓度7. 5 X 1017atoms/cm3;
[0076] 步骤306 :生长应力释放层209 :保持反应腔压力350mbar、温度800°C,通入流量 为 60000sccm 的 NH3、30sccm 的 TMGa、7sscm 的 SiH4、1700sccm 的 TMIn、115L/min 的 N2,周 期生长掺杂Si的nlnN层/nGaN超晶格层作为应力释放层;
[0077] 其中包括如下步骤:
[0078] (1)保持反应腔压力350mbar、温度800°C,通入流量为60000sccm的NH3、30sccm 的 TMGa、7sscm 的 SiH4、115L/min 的 N2,生长 35nm 掺杂 Si 的 nGaN 层 2092, Si 的掺杂浓度 3 X 1018atoms/cm3;
[0079] (2)保持反应腔压力350mbar、温度725°C,通入流量为60000sccm的NH3、7sscm的 SiH4、1700sccm 的 TMIn、115L/min 的 N2,生长 3. 5nm 掺杂 Si 的 nlnN 层 2091,Si 的掺杂浓 度 3 X 1018atoms/cm3;
[0080] 然后(1) (2)作为单元重复周期性生长,周期数为7 ;
[0081] 这里的步骤(1)和步骤(2)在单元内的顺序可以调换。
[0082] 步骤307 :生长发光层206 :保持反应腔压力350mbar、温度725°C,通入流量 为 60000sccm 的 NH3、30sccm 的 TMGa、1700sccm 的 TMIn、115L/min 的 N2,生长掺杂 In 的 3nmInxGa(l-x)N层2061 (X = 0· 22),发光波长452nm ;升高温度800°C,保持反应腔压力 350mbar 通入流量为 60000sccm 的 NH3、60sccm 的 TMGa、115L/min 的 N2,生长 IlnmGaN 层 2062 ;然后重复生长InxGa(I-X)N层2061,然后重复生长GaN层2062,交替生长InxGa(l-x) N/GaN发光层,控制周期数为11 ;
[0083] 步骤308 :生长掺杂Mg、Al的P型GaN层207 :保持反应腔压力300mbar、温度 925°C,通入流量为 60000sccm 的 NH3、45sccm 的 TMGa、115L/min 的 H2、115sccm 的 TMA1、 1150sccm的Cp2Mg,持续生长75nm掺杂Mg、Al的P型GaN层,Al掺杂浓度2 X 102°atoms/ cm3, Mg 惨杂浓度 5X 1019atoms/cm3;
[0084] 步骤309 :生长高温掺杂Mg的P型GaN层208 :保持反应腔压力650mbar、温度 970°C,通入流量为 60000sccm 的 NH3、60sccm 的 TMGa、115L/min 的 H2、2000sccm 的 Cp2Mg, 持续生长75nm高温掺杂Mg的P型GaN层,Mg掺杂浓度5X 1019atoms/cm3;
[0085] 步骤310 :最后降温至660°C,保温25min,接着关闭加热系统、关闭给气系统,随炉 冷却。
[0086] 对比实验:
[0087] 结合图3,提供现有技术中的外延生长方法,具体如下:
[0088] 1、处理蓝宝石衬底301 :在1000-1100°C的的氢气气氛下,通入100_130L/min的 H2,保持反应腔压力100-300mbar,处理8-10分钟蓝宝石衬底301 ;
[0089] 2、生长低温缓冲层302 :降温至500-600°C下,保持反应腔压力300-600mbar,通入 流量为 l〇〇〇〇-2〇〇〇〇sccm 的 NH3、50-100sccm 的 TMGa、100-130L/min 的 H2、在蓝宝石衬底 301上生长厚度为20-40nm的低温缓冲层302 ;
[0090] 3、生长不掺杂Si的GaN层303 :升高温度到1000-1200 °C,保持反应腔压力 300-600mbar,通入流量为 30000-40000sccm 的 NH3、200-400sccm 的 TMGa、100-130L/min 的 H2、持续生长2-4 μ m的不掺杂Si的GaN层;
[0091] 4、生长掺杂Si的N型GaN层304 :保持反应腔温度1000-1200°C,保持反应腔压力 300-600mbar,通入流量为 30000-60000sccm 的 NH3、200-400sccm 的 TMGa、100-130L/min 的 H2、20-50sccm的SiH4持续生长3-4 μ m掺杂Si的N型GaN层,Si掺杂浓度5 X 1018atoms/ cm3-l X 1019atoms/cm3;
[0092] 5、生长掺杂Si的N型GaN层305 :保持反应腔温度1000-1200°C,保持反应腔压力 300-600mbar,通入流量为 30000-60000sccm 的 NH3、200-400sccm 的 TMGa、100-130L/min 的 H2、2-10sccm 的 SiH4,持续生长 200-400nm 掺杂 Si 的 N 型 GaN,Si 掺杂浓度 5 X 1017atoms/ cm3-l X 1018atoms/cm3;
[0093] 6、生长发光层306 :保持反应腔压力300-400mbar、温度700-750°C,通入流量为 50000-70000sccm 的 NH3、20-40sccm 的 TMGa、1500-2000sccm 的 TMIn、100-130L/min 的 N2, 生长掺杂 In 的 2· 5-3. 5nmInxGa(l-x)N 层 3061(x = 0· 20-0. 25),发光波长 450-455nm ; 接着升高温度750-850°C,保持反应腔压力300-400mbar通入流量为50000-70000sccm 的 NH3、20-100sccm 的 TMGa、100-130L/min 的 N2,生长 8-15nmGaN 层 3062 ;然后重复生长 InxGa (1-x) N层3061,然后重复生长GaN层3062,交替生长InxGau x)N/GaN发光层305,控制 周期数为7-15;
[0094] 7、生长掺杂Mg、Al的P型GaN层307 :保持反应腔压力200-400mbar、温度 900-950 °C,通入流量为 50000-70000sccm 的 NH3、30-60sccm 的 TMGa、100-130L/min 的 H2、100-13
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1