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Mg擴(kuò)散的LED外延片、生長方法及LED結(jié)構(gòu)的制作方法

文檔序號:7054618閱讀:339來源:國知局
Mg擴(kuò)散的LED外延片、生長方法及LED結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本申請公開了一種Mg擴(kuò)散的LED外延片、生長方法及LED結(jié)構(gòu),該LED外延片結(jié)構(gòu)從下至上依次為:襯底,GaN緩沖層,非摻雜GaN層,n型GaN層,多量子阱層,P型AlGaN層,在所述的P型AlGaN層上為漸變摻雜Mg的P型GaN層,所述的P型GaN層為進(jìn)行了Mg擴(kuò)散處理的GaN層。進(jìn)一步提供一種LED結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的優(yōu)點是:在生長完一小段漸變摻雜Mg的p型GaN后停止生長,再通入大量的Mg對前段p型GaN進(jìn)行Mg的擴(kuò)散處理,通過擴(kuò)散的方式Mg更好地取代Ga位,同時減少了Mg-H鍵的形成,減少了填充類型的Mg原子,使得并入的Mg原子大部分處在Ga位,提高了處于Ga位Mg原子的比例,使得電離能低的Mg原子比例增加。
【專利說明】Mg擴(kuò)散的LED外延片、生長方法及LED結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】,涉及一種Mg擴(kuò)散的LED外延片、生長方法及LED結(jié) 構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 氮化鎵基材料,包括InGaN、GaN、AlGaN合金,為直接帶隙半導(dǎo)體,且?guī)稄?1. 8-6. 2eV連續(xù)可調(diào),具有寬直接帶隙、強(qiáng)化學(xué)鍵、耐高溫、抗腐蝕等優(yōu)良性能,是生產(chǎn)短波 長高亮度發(fā)光器件、紫外光探測器和高溫高頻微電子器件的理想材料,廣泛應(yīng)用于全彩大 屏幕顯示,IXD背光源、信號燈、照明等領(lǐng)域。
[0003] 公布號為CN102194939A的專利文獻(xiàn)公布了一種氮化鎵基LED外延片及其生長方 法,其結(jié)構(gòu)包括:襯底、氮化鎵基緩沖層、非摻雜氮化鎵層、η型氮化鎵層、多量子阱層、p型 鋁鎵氮層、Ρ型氮化鎵層和接觸層。其生長方法包括:在1050?1250°C下在Η2環(huán)境中高溫 凈化藍(lán)寶石襯底5?10分鐘;降溫至530?560°C生長20?35nm厚度的低溫氮化鎵基緩 沖層;升溫至1100?1200°C生長1?2. 5μπι厚度的非摻雜氮化鎵層;生長1.5?3μπι厚 度的η型氮化鎵層;降溫至740?860°C,生長5?15個周期的InGaN/GaN的多量子阱層; 升溫至950?1080°C,生長30?120nm厚度的ρ型鋁鎵氮層;生長150?400nm厚度的ρ 型氮化鎵層。這種現(xiàn)有技術(shù)的顯著缺點是:P型氮化鎵層一般為恒定Mg的摻雜量,ρ層Mg 的激活效率比較低約1-2 %,得到的空穴濃度低,造成發(fā)光效率偏低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服上述不足,提供一種Mg擴(kuò)散的LED外延片,其能夠提高M(jìn)g 的激活效率。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種LED外延片,其結(jié)構(gòu)從下至上 依次為:襯底,GaN緩沖層,非摻雜GaN層,η型GaN層,多量子阱層,P型AlGaN層,其特征在 于,在所述的P型AlGaN層上為漸變摻雜Mg的P型GaN層,所述的P型GaN層為進(jìn)行了 Mg 擴(kuò)散處理的GaN層。
[0006] 進(jìn)一步地,所述的η型GaN層為摻雜Si的GaN層,Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/ cm3。
[0007] 進(jìn)一步地,所述的多量子阱層,摻雜In后形成的化學(xué)式為InxGa(1_ x)N,其中x = 0· 15 ?0· 25,In 慘雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3。
[0008] 進(jìn)一步地,所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為1E+20?3E+20atom/cm3, Mg摻雜 濃度為 5E+18 ?lE+19atom/cm3。
[0009] 進(jìn)一步地,所述的低溫GaN緩沖層的厚度為20?50nm。
[0010] 進(jìn)一步地,所述的非摻雜GaN層的厚度為2?4μπι。
[0011] 進(jìn)一步地,所述的η型GaN層的厚度為2?4μ m。
[0012] 進(jìn)一步地,所述的多量子阱層,InxGa(1_x)N層的厚度為3?4nm,GaN層的厚度為 10?15nm,InxGaa_x)N/GaN多量子阱層的周期數(shù)為10?15。
[0013] 進(jìn)一步地,所述的P型AlGaN層的厚度為20?50nm。
[0014] 進(jìn)一步地,所述的漸變摻雜Mg的P型GaN層的厚度為100?300nm。
[0015] 進(jìn)一步地,所述的漸變摻雜Mg的P型GaN層,Mg的摻雜濃度由lE+19atom/cm3均勻 的變化到lE+20atom/cm 3,或者M(jìn)g的摻雜濃度由lE+20atom/cm3均勻的變化到lE+19atom/ cm3。
[0016] 本發(fā)明的又一目的在于提供一種Mg擴(kuò)散的LED外延片的生長方法,依次進(jìn)行以下 生長步驟:a.在1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在75?150mbar的氫氣氣氛下高溫處理 藍(lán)寶石襯底5?10分鐘;b.降溫至550?650°C,反應(yīng)腔壓力維持在400?600mbar,在藍(lán) 寶石襯底上生長厚度為20?50nm的低溫GaN緩沖層;c.升溫至1000?1200°C,反應(yīng)腔壓 力維持在150?300mbar,持續(xù)生長厚度為2?4 μ m的非摻雜GaN層;d.生長厚度為2? 4 μ m的η型GaN層;e.反應(yīng)腔壓力維持在300?400mbar,降溫至700?750°C生長摻雜In 的厚度為3?4nm的Ir^GawN層,升溫至800?850°C生長厚度為10?15nm的GaN層, InxGa(1_x)N/GaN多量子阱層的周期數(shù)為10?15 ;f.升溫至900-1000°C,反應(yīng)腔壓力維持在 200?400mbar,生長厚度為20?50nm的P型AlGaN層;g.生長5?10nm的漸變慘雜Mg 的P型GaN層,然后停止生長,再對P型GaN層進(jìn)行Mg擴(kuò)散處理;h.降溫至700?800°C, 保溫20?30min,接著爐內(nèi)冷卻。
[0017] 進(jìn)一步地,步驟d :摻雜Si的η型GaN層,Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3。
[0018] 進(jìn)一步地,步驟e :所述的InxGa(1_x)N層,X = 0. 15?0. 25,In摻雜濃度1E+20? 3E+20atom/cm3。
[0019] 進(jìn)一步地,步驟f :所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為1E+20?3E+20atom/cm3, Mg 慘雜濃度為 5E+18 ?lE+19atom/cm3。
[0020] 進(jìn)一步地,步驟g包括:1)升溫至930?950°C,反應(yīng)腔壓力維持在200? 600mbar,生長5?10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,生長時間為15?20s :Mg的摻雜濃度 由lE+19atom/cm3均勻的變化到lE+20atom/cm3,或者M(jìn)g的慘雜濃度由lE+20atom/cm 3均勻 的變化到lE+19atom/cm3 ;2)停止生長,停止通入TMGa,保持Cp2Mg和NH3氣的通入,時間為 15?20s ;1)和2)交替進(jìn)行,周期數(shù)控制在20?30個,該層總厚度維持在100?300nm。
[0021] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種LED結(jié)構(gòu),包括襯底,設(shè)置在所述襯底上的外延 片,以及設(shè)置在所述外延片上的P電極和N電極,其特征在于,所述的外延片為Mg擴(kuò)散的 LED外延片。
[0022] 本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的生長方法中,在生長完一小段漸變摻雜Mg的p型 GaN后停止生長,再通入大量的Mg對前段p型GaN進(jìn)行Mg的擴(kuò)散處理,通過擴(kuò)散的方式Mg 更好地取代Ga位,同時減少了 Mg-H鍵的形成,減少了填充類型的Mg原子,使得并入的Mg原 子大部分處在Ga位,提高了處于Ga位Mg原子的比例,使得電離能低的Mg原子比例增加, Mg的電離率相應(yīng)增加,另一方面通過擴(kuò)散的方式,取代Ga位的Mg比例增加,該類Mg原子鍵 位飽和Mg和Η鍵結(jié)合的幾率減少,Mg的電離率相應(yīng)的提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 此處所說明的附圖用來提供對本申請的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本申請的一部分,本申 請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請,并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0024] 圖1是本發(fā)明的Mg擴(kuò)散的LED外延片的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0025] 圖2是本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對比的試驗一的LED亮度試驗數(shù)據(jù)分布示意圖;
[0026] 圖3是本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對比的試驗二的LED亮度試驗數(shù)據(jù)分布示意圖。
[0027] 附圖標(biāo)記示意:
[0028] 100-襯底,102-低溫GaN緩沖層,103-非摻雜GaN層
[0029] 104-n 型 GaN 層,105-多量子阱層,107-P 型 AlGaN 層
[0030] 109-漸變摻雜Mg并進(jìn)行擴(kuò)散處理的P型GaN層

【具體實施方式】
[0031] 如在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員 應(yīng)可理解,硬件制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權(quán)利要求并不以 名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式,而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在 通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的"包含"為一開放式用語,故應(yīng)解釋成"包含但不限定 于"。"大致"是指在可接收的誤差范圍內(nèi),本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所 述技術(shù)問題,基本達(dá)到所述技術(shù)效果。此外,"耦接"一詞在此包含任何直接及間接的電性 耦接手段。因此,若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置,則代表所述第一裝置可直接電 性耦接于所述第二裝置,或通過其他裝置或耦接手段間接地電性耦接至所述第二裝置。說 明書后續(xù)描述為實施本申請的較佳實施方式,然所述描述乃以說明本申請的一般原則為目 的,并非用以限定本申請的范圍。本申請的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
[0032] 實施例1
[0033] 本發(fā)明采用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積法(MOCVD,Metalorganic Chemical Vapor Deposition)生長,優(yōu)選地,襯底選用(0001)晶向的藍(lán)寶石,高純H2或高純N 2或高純H2和高 純隊的混合氣體作為載氣,金屬有機(jī)源和氮源分別是三甲基鎵(TMGa)、三甲基銦(TMIn)、 三乙基鎵(TEGa)、三甲基鋁(TMA1)和氨氣(ΝΗ 3),η型摻雜劑為硅烷(SiH4),p型摻雜劑為 二茂鎂(Cp2Mg)。
[0034] 所述的Mg擴(kuò)散的LED外延片的生長方法,依次進(jìn)行以下生長步驟:
[0035] a.在1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在75?150mbar的氫氣氣氛下高溫處理藍(lán) 寶石襯底5?10分鐘;
[0036] b.降溫至550?650°C,反應(yīng)腔壓力維持在400?600mbar,在藍(lán)寶石襯底上生長 厚度為2lnm的低溫GaN緩沖層;
[0037] c.升溫至1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在150?300mbar,持續(xù)生長厚度為 4 μ m的非摻雜GaN層;
[0038] d.生長厚度為2 μ m的η型GaN層;
[0039] e.反應(yīng)腔壓力維持在300?400mbar,降溫至700?750°C生長摻雜In的厚度為 3. 8nm 的 InxGa(1_riN 層,升溫至 800 ?850°C生長厚度為 10nm 的 GaN 層,InxGa(1_riN/GaN 多 量子阱層的周期數(shù)為10 ;
[0040] f.升溫至900?1000°C,反應(yīng)腔壓力維持在200?400mbar,生長厚度為25nm的 P 型 AlGaN 層;
[0041] g.生長5nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,然后停止生長,再對P型GaN層進(jìn)行Mg 擴(kuò)散處理;
[0042] h.降溫至700?800°C,保溫20?30min,接著爐內(nèi)冷卻。
[0043] 優(yōu)選地,步驟d :摻雜Si的η型GaN層,Si摻雜濃度5E+18atom/cm3。
[0044] 優(yōu)選地,步驟 e :所述的 InxGa(1_x)N 層,X = 0· 15 ?0· 25, In 摻雜濃度 lE+20atom/ cm3。
[0045] 優(yōu)選地,步驟f :所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為3E+20atom/cm3,Mg摻雜濃度 為 lE+19atom/cm3。
[0046] 優(yōu)選地,步驟g包括:1)升溫至930?950°C,反應(yīng)腔壓力維持在200?600mbar, 生長9. 5nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,生長時間為15?20s :Mg的摻雜濃度由 lE+19atom/cm3均勻的變化到lE+20atom/cm3,或者M(jìn)g的慘雜濃度由lE+20atom/cm 3均勻 的變化到lE+19atom/cm3 ;2)停止生長,停止通入TMGa,保持Cp2Mg和NH3氣的通入,時間為 15?20s ;1)和2)交替進(jìn)行,周期數(shù)控制在20?30個,該層總厚度維持在100?300nm。
[0047] 本發(fā)明還提供一種LED結(jié)構(gòu),包括襯底,設(shè)置在所述襯底上的外延片,以及設(shè)置在 所述外延片上的P電極和N電極,其特征在于,所述的外延片為Mg擴(kuò)散的LED外延片。
[0048] 實施例2
[0049] Mg擴(kuò)散的LED外延片的生長方法,依次進(jìn)行以下生長步驟:
[0050] a.在1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在150mbar的氫氣氣氛下高溫處理藍(lán)寶石 襯底5?10分鐘;
[0051] b.降溫至550?650°C,反應(yīng)腔壓力維持在430mbar,在藍(lán)寶石襯底上生長厚度為 50nm的低溫GaN緩沖層;
[0052] c.升溫至1KKTC,反應(yīng)腔壓力維持在150?300mbar,持續(xù)生長厚度為2· 8μπι的 非摻雜GaN層;
[0053] d生長厚度為3. 9 μ m的η型GaN層;
[0054] e.反應(yīng)腔壓力維持在379mbar,降溫至700°C生長摻雜In的厚度為3. lnm的 InxGa(1_x)N層,升溫至850°C生長厚度為14. 3nm的GaN層,InxGa(1_x)N/GaN多量子阱層的周 期數(shù)為13 ;
[0055] f.升溫至905°C,反應(yīng)腔壓力維持在400mbar,生長厚度為50nm的P型AlGaN層;
[0056] g.生長5. 5nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,然后停止生長,再對P型GaN層進(jìn)行 Mg擴(kuò)散處理;
[0057] h.降溫至730°C,保溫20?30min,接著爐內(nèi)冷卻。
[0058] 優(yōu)選地,步驟d :摻雜Si的η型GaN層,Si摻雜濃度lE+19atom/cm3。
[0059] 優(yōu)選地,步驟 e :所述的 InxGa(1_x)N 層,X = 0. 15 ?0. 25, In 摻雜濃度 3E+20atom/ cm3。
[0060] 優(yōu)選地,步驟f :所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為lE+20atom/cm3,Mg摻雜濃度 為 5E+18atom/cm3。
[0061] 優(yōu)選地,步驟g包括:1)升溫至95(TC,反應(yīng)腔壓力維持在600mbar,生長7. 4nm的 漸變摻雜Mg的P型GaN層,生長時間為15?20s :Mg的摻雜濃度由lE+19atom/cm3均勻的 變化到lE+20atom/cm3,或者M(jìn)g的滲雜濃度由lE+20atom/cm 3均勻的變化到lE+19atom/cm3 ; 2)停止生長,停止通入TMGa,保持Cp2Mg和見13氣的通入,時間為15?20s ;1)和2)交替進(jìn) 行,周期數(shù)控制在20?30個,該層總厚度維持在100?300nm。
[0062] 本發(fā)明還提供一種LED結(jié)構(gòu),包括襯底,設(shè)置在所述襯底上的外延片,以及設(shè)置在 所述外延片上的P電極和N電極,其特征在于,所述的外延片為Mg擴(kuò)散的LED外延片。
[0063] 實施例3
[0064] Mg擴(kuò)散的LED外延片的生長方法,依次進(jìn)行以下生長步驟:
[0065] a.在1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在86mbar的氫氣氣氛下高溫處理藍(lán)寶石襯 底5?10分鐘;
[0066] b.降溫至550?650°C,反應(yīng)腔壓力維持在600mbar,在藍(lán)寶石襯底上生長厚度為 38nm的低溫GaN緩沖層;
[0067] c.升溫至1100°C,反應(yīng)腔壓力維持在250mbar,持續(xù)生長厚度為2· 5μπι的非摻雜 GaN 層;
[0068] d.生長厚度為2 μ m的η型GaN層;
[0069] e.反應(yīng)腔壓力維持在400mbar,降溫至700?750°C生長摻雜In的厚度為3nm的 InxGa(1_x)N層,升溫至800?850°C生長厚度為13nm的GaN層,In xGa(1_x)N/GaN多量子阱層 的周期數(shù)為15 ;
[0070] f.升溫至900?1000°C,反應(yīng)腔壓力維持在200?400mbar,生長厚度為22nm的 P 型 AlGaN 層;
[0071] g.生長10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,然后停止生長,再對P型GaN層進(jìn)行 Mg擴(kuò)散處理;
[0072] h.降溫至700?800°C,保溫20?30min,接著爐內(nèi)冷卻。
[0073] 優(yōu)選地,步驟d :摻雜Si的η型GaN層,Si摻雜濃度5E+18atom/cm3。
[0074] 優(yōu)選地,步驟 e :所述的 InxGa(1_x)N 層,X = 0· 15 ?0· 25, In 摻雜濃度 lE+20atom/ cm3。
[0075] 優(yōu)選地,步驟f :所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為3E+20atom/cm3,Mg摻雜濃度 為 5E+18atom/cm3。
[0076] 優(yōu)選地,步驟g包括:1)升溫至930?950°C,反應(yīng)腔壓力維持在200?600mbar, 生長9. 5nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,生長時間為15?20s :Mg的摻雜濃度由 lE+19atom/cm3均勻的變化到lE+20atom/cm3,或者M(jìn)g的慘雜濃度由lE+20atom/cm 3均勻 的變化到lE+19atom/cm3 ;2)停止生長,停止通入TMGa,保持Cp2Mg和NH3氣的通入,時間為 15?20s ;1)和2)交替進(jìn)行,周期數(shù)控制在25個,該層總厚度維持在100?300nm。
[0077] 本發(fā)明還提供一種LED結(jié)構(gòu),包括襯底,設(shè)置在所述襯底上的外延片,以及設(shè)置在 所述外延片上的P電極和N電極,其特征在于,所述的外延片為Mg擴(kuò)散的LED外延片。
[0078] 實施例4
[0079] Mg擴(kuò)散的LED外延片的生長方法,依次進(jìn)行以下生長步驟:
[0080] a.在1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在100?150mbar的氫氣氣氛下高溫處理 藍(lán)寶石襯底5?10分鐘;
[0081] b.降溫至550?650°C,反應(yīng)腔壓力維持在405?590mbar,在藍(lán)寶石襯底上生長 厚度為50nm的低溫GaN緩沖層;
[0082] c.升溫至1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在170?300mbar,持續(xù)生長厚度為 4 μ m的非摻雜GaN層;
[0083] d.生長厚度為2 μ m的η型GaN層;
[0084] e.反應(yīng)腔壓力維持在300?390mbar,降溫至700?750°C生長摻雜In的厚度為 3nm的InxGa (1_riN層,升溫至800?850°C生長厚度為10nm的GaN層,InxGa (1_riN/GaN多量 子阱層的周期數(shù)為11 ;
[0085] f.升溫至900?1000°C,反應(yīng)腔壓力維持在200?400mbar,生長厚度為29nm的 P 型 AlGaN 層;
[0086] g.生長5nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,然后停止生長,再對P型GaN層進(jìn)行Mg 擴(kuò)散處理;
[0087] h.降溫至700?800°C,保溫20?30min,接著爐內(nèi)冷卻。
[0088] 優(yōu)選地,步驟d :摻雜Si的η型GaN層,Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3。
[0089] 優(yōu)選地,步驟e :所述的InxGa(1_x)N層,X = (λ 15?(λ 25, In摻雜濃度1E+20? 3E+20atom/cm3。
[0090] 優(yōu)選地,步驟f :所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為1E+20?3E+20atom/cm3, Mg 慘雜濃度為 5E+18 ?lE+19atom/cm3。
[0091] 優(yōu)選地,步驟g包括:1)升溫至930?950°C,反應(yīng)腔壓力維持在200?600mbar, 生長5?10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,生長時間為15?20s :Mg的摻雜濃度由 lE+19atom/cm3均勻的變化到lE+20atom/cm3,或者M(jìn)g的慘雜濃度由lE+20atom/cm 3均勻 的變化到lE+19atom/cm3 ;2)停止生長,停止通入TMGa,保持Cp2Mg和NH3氣的通入,時間為 15?20s ;1)和2)交替進(jìn)行,周期數(shù)控制在20?30個,該層總厚度維持在100?300nm。
[0092] 本發(fā)明還提供一種LED結(jié)構(gòu),包括襯底,設(shè)置在所述襯底上的外延片,以及設(shè)置在 所述外延片上的P電極和N電極,其特征在于,所述的外延片為Mg擴(kuò)散的LED外延片。
[0093] 實施例5
[0094] Mg擴(kuò)散的LED外延片的生長方法,依次進(jìn)行以下生長步驟:
[0095] a.在1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在lOOmbar的氫氣氣氛下高溫處理藍(lán)寶石 襯底5?10分鐘;
[0096] b.降溫至550?650°C,反應(yīng)腔壓力維持在500mbar,在藍(lán)寶石襯底上生長厚度為 50nm的低溫GaN緩沖層;
[0097] c.升溫至1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在150?300mbar,持續(xù)生長厚度為 2 μ m的非摻雜GaN層;
[0098] d.生長厚度為2. 2 μ m的η型GaN層;
[0099] e.反應(yīng)腔壓力維持在300?400mbar,降溫至750°C生長摻雜In的厚度為3nm的 InxGa(1_x)N層,升溫至850°C生長厚度為10nm的GaN層,In xGa(1_x)N/GaN多量子阱層的周期 數(shù)為10?14 ;
[0100] f.升溫至900?1000°C,反應(yīng)腔壓力維持在200?400mbar,生長厚度為20nm的 P 型 AlGaN 層;
[0101] g.生長5. 9nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,然后停止生長,再對P型GaN層進(jìn)行 Mg擴(kuò)散處理;
[0102] h.降溫至700?800°C,保溫20?30min,接著爐內(nèi)冷卻。
[0103] 優(yōu)選地,步驟d :摻雜Si的η型GaN層,Si摻雜濃度lE+19atom/cm3。
[0104] 優(yōu)選地,步驟 e :所述的 InxGa(1_x)N 層,X = (λ 15 ?(λ 25, In 摻雜濃度 lE+20atom/ cm3。
[0105] 優(yōu)選地,步驟f :所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為1E+20?3E+20atom/cm3, Mg 慘雜濃度為 5E+18 ?lE+19atom/cm3。
[0106] 優(yōu)選地,步驟g包括:1)升溫至930?950°C,反應(yīng)腔壓力維持在250mbar,生長 5?10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,生長時間為15?20s :Mg的摻雜濃度由lE+19atom/ cm3均勻的變化到lE+20atom/cm3,或者M(jìn)g的摻雜濃度由lE+20atom/cm 3均勻的變化到 lE+19atom/cm3 ;2)停止生長,停止通入TMGa,保持Cp2Mg和NH3氣的通入,時間為15?20s ; 1)和2)交替進(jìn)行,周期數(shù)控制在30個,該層總厚度維持在100?300nm。
[0107] 本發(fā)明還提供一種LED結(jié)構(gòu),包括襯底,設(shè)置在所述襯底上的外延片,以及設(shè)置在 所述外延片上的P電極和N電極,其特征在于,所述的外延片為Mg擴(kuò)散的LED外延片。
[0108] 實施例6
[0109] Mg擴(kuò)散的LED外延片的生長方法,依次進(jìn)行以下生長步驟:
[0110] a.在1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在75?150mbar的氫氣氣氛下高溫處理藍(lán) 寶石襯底5?10分鐘;
[0111] b.降溫至550?650°C,反應(yīng)腔壓力維持在400?600mbar,在藍(lán)寶石襯底上生長 厚度為45nm的低溫GaN緩沖層;
[0112] c.升溫至1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在150?300mbar,持續(xù)生長厚度為 4 μ m的非摻雜GaN層;
[0113] d.生長厚度為4μπι的η型GaN層;
[0114] e.反應(yīng)腔壓力維持在300?400mbar,降溫至700?750°C生長摻雜In的厚度為 3nm的InxGa (1_riN層,升溫至800?850°C生長厚度為15nm的GaN層,InxGa (1_riN/GaN多量 子阱層的周期數(shù)為15 ;
[0115] f.升溫至900?1000°C,反應(yīng)腔壓力維持在200?400mbar,生長厚度為50nm的 P 型 AlGaN 層;
[0116] g.生長10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,然后停止生長,再對P型GaN層進(jìn)行 Mg擴(kuò)散處理;
[0117] h.降溫至700?800°C,保溫20?30min,接著爐內(nèi)冷卻。
[0118] 優(yōu)選地,步驟d :摻雜Si的η型GaN層,Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3。
[0119] 優(yōu)選地,步驟e:所述的InxGa(1_x)N層,x = 0. 15?0. 25, In摻雜濃度1E+20? 3E+20atom/cm3。
[0120] 優(yōu)選地,步驟f :所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為1E+20?3E+20atom/cm3, Mg 慘雜濃度為 5E+18 ?lE+19atom/cm3。
[0121] 優(yōu)選地,步驟g包括:1)升溫至930?950°C,反應(yīng)腔壓力維持在200?600mbar, 生長7?10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,生長時間為15?20s :Mg的摻雜濃度由 lE+19atom/cm3均勻的變化到lE+20atom/cm3,或者M(jìn)g的慘雜濃度由lE+20atom/cm 3均勻 的變化到lE+19atom/cm3 ;2)停止生長,停止通入TMGa,保持Cp2Mg和NH3氣的通入,時間為 15?20s ;1)和2)交替進(jìn)行,周期數(shù)控制在28個,該層總厚度維持在100?300nm。
[0122] 本發(fā)明還提供一種LED結(jié)構(gòu),包括襯底,設(shè)置在所述襯底上的外延片,以及設(shè)置在 所述外延片上的P電極和N電極,其特征在于,所述的外延片為Mg擴(kuò)散的LED外延片。
[0123] 實施例7
[0124] Mg擴(kuò)散的LED外延片的生長方法,依次進(jìn)行以下生長步驟:
[0125] a.在1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在150mbar的氫氣氣氛下高溫處理藍(lán)寶石 襯底5?10分鐘;
[0126] b.降溫至550?650°C,反應(yīng)腔壓力維持在600mbar,在藍(lán)寶石襯底上生長厚度為 20?50nm的低溫GaN緩沖層;
[0127] c.升溫至1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在300mbar,持續(xù)生長厚度為2? 3. 9 μ m的非摻雜GaN層;
[0128] d.生長厚度為2. 1?4 μ m的η型GaN層;
[0129] e.反應(yīng)腔壓力維持在400mbar,降溫至700?750°C生長摻雜In的厚度為4nm的 InxGa(1_x)N層,升溫至800?850°C生長厚度為13nm的GaN層,In xGa(1_x)N/GaN多量子阱層 的周期數(shù)為14 ;
[0130] f.升溫至900?1000°C,反應(yīng)腔壓力維持在370mbar,生長厚度為50nm的P型 AlGaN 層;
[0131] g.生長10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,然后停止生長,再對P型GaN層進(jìn)行 Mg擴(kuò)散處理;
[0132] h.降溫至700?800°C,保溫20?30min,接著爐內(nèi)冷卻。
[0133] 優(yōu)選地,步驟d :摻雜Si的η型GaN層,Si摻雜濃度lE+19atom/cm3。
[0134] 優(yōu)選地,步驟e :所述的InxGa(1_x)N層,X = (λ 15?(λ 25, In摻雜濃度1E+20? 3E+20atom/cm3。
[0135] 優(yōu)選地,步驟f :所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為lE+20atom/cm3,Mg摻雜濃度 為 5E+18atom/cm3。
[0136] 優(yōu)選地,步驟g包括:1)升溫至930?950°C,反應(yīng)腔壓力維持在200mbar,生長 5?10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,生長時間為15?20s :Mg的摻雜濃度由lE+19atom/ cm3均勻的變化到lE+20atom/cm3,或者M(jìn)g的摻雜濃度由lE+20atom/cm 3均勻的變化到 lE+19atom/cm3 ;2)停止生長,停止通入TMGa,保持Cp2Mg和NH3氣的通入,時間為15?20s ; 1)和2)交替進(jìn)行,周期數(shù)控制在23個,該層總厚度維持在100?300nm。
[0137] 本發(fā)明還提供一種LED結(jié)構(gòu),包括襯底,設(shè)置在所述襯底上的外延片,以及設(shè)置在 所述外延片上的P電極和N電極,其特征在于,所述的外延片為Mg擴(kuò)散的LED外延片。
[0138] 實施例8
[0139] Mg擴(kuò)散的LED外延片的生長方法,依次進(jìn)行以下生長步驟:
[0140] a.在1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在75?150mbar的氫氣氣氛下高溫處理藍(lán) 寶石襯底5?10分鐘;
[0141] b.降溫至550?650°C,反應(yīng)腔壓力維持在400?600mbar,在藍(lán)寶石襯底上生長 厚度為50nm的低溫GaN緩沖層;
[0142] c.升溫至1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在150?300mbar,持續(xù)生長厚度為 3· 7 μ m的非摻雜GaN層;
[0143] d.生長厚度為4 μ m的η型GaN層;
[0144] e.反應(yīng)腔壓力維持在300?400mbar,降溫至700?750°C生長摻雜In的厚度為 3nm的InxGa (1_riN層,升溫至800?850°C生長厚度為10nm的GaN層,InxGa (1_riN/GaN多量 子阱層的周期數(shù)為10 ;
[0145] f.升溫至900?1000°C,反應(yīng)腔壓力維持在200?400mbar,生長厚度為31nm的 P 型 AlGaN 層;
[0146] g.生長5. 5nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,然后停止生長,再對P型GaN層進(jìn)行 Mg擴(kuò)散處理;
[0147] h.降溫至700?800°C,保溫20?30min,接著爐內(nèi)冷卻。
[0148] 優(yōu)選地,步驟d :摻雜Si的η型GaN層,Si摻雜濃度5E+18atom/cm3。
[0149] 優(yōu)選地,步驟 e :所述的 InxGa(1_x)N 層,X = 0. 15 ?0. 25, In 摻雜濃度 3E+20atom/ cm3。
[0150] 優(yōu)選地,步驟f :所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為lE+20atom/cm3,Mg摻雜濃度 為 lE+19atom/cm3。
[0151] 優(yōu)選地,步驟g包括:1)升溫至930?950°C,反應(yīng)腔壓力維持在200?600mbar, 生長5?10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,生長時間為15?20s :Mg的摻雜濃度由 lE+19atom/cm3均勻的變化到lE+20atom/cm3,或者M(jìn)g的慘雜濃度由lE+20atom/cm 3均勻 的變化到lE+19atom/cm3 ;2)停止生長,停止通入TMGa,保持Cp2Mg和NH3氣的通入,時間為 15?20s ;1)和2)交替進(jìn)行,周期數(shù)控制在30個,該層總厚度維持在100?300nm。
[0152] 本發(fā)明還提供一種LED結(jié)構(gòu),包括襯底,設(shè)置在所述襯底上的外延片,以及設(shè)置在 所述外延片上的P電極和N電極,其特征在于,所述的外延片為Mg擴(kuò)散的LED外延片。
[0153] 實施例9
[0154] Mg擴(kuò)散的LED外延片的生長方法,依次進(jìn)行以下生長步驟:
[0155] a.在1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在75?150mbar的氫氣氣氛下高溫處理藍(lán) 寶石襯底5?10分鐘;
[0156] b.降溫至550?650°C,反應(yīng)腔壓力維持在400?600mbar,在藍(lán)寶石襯底上生長 厚度為48nm的低溫GaN緩沖層;
[0157] c.升溫至1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在150?300mbar,持續(xù)生長厚度為 3. 8 μ m的非摻雜GaN層;
[0158] d.生長厚度為3. 9 μ m的η型GaN層;
[0159] e.反應(yīng)腔壓力維持在300?400mbar,降溫至700?750°C生長摻雜In的厚度為 3. 8nm 的 InxGa(1_x)N 層,升溫至 800 ?850°C生長厚度為 14. 8nm 的 GaN 層,InxGa(1_x)N/GaN 多 量子阱層的周期數(shù)為11 ;
[0160] f.升溫至900?1000°C,反應(yīng)腔壓力維持在200?400mbar,生長厚度為48nm的 P 型 AlGaN 層;
[0161] g.生長10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,然后停止生長,再對P型GaN層進(jìn)行 Mg擴(kuò)散處理;
[0162] h.降溫至700?800°C,保溫20?30min,接著爐內(nèi)冷卻。
[0163] 優(yōu)選地,步驟d :摻雜Si的η型GaN層,Si摻雜濃度5E+18atom/cm3。
[0164] 優(yōu)選地,步驟 e :所述的 InxGa(1_riN 層,X = 0· 15 ?0· 25, In 摻雜濃度 3E+20atom/ cm3。
[0165] 優(yōu)選地,步驟f :所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為1E+20?3E+20atom/cm3, Mg 慘雜濃度為5E+18atom/cm3。
[0166] 優(yōu)選地,步驟g包括:1)升溫至930?950°C,反應(yīng)腔壓力維持在200?600mbar, 生長5?10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,生長時間為15?20s :Mg的摻雜濃度由 lE+19atom/cm3均勻的變化到lE+20atom/cm3,或者M(jìn)g的慘雜濃度由lE+20atom/cm 3均勻 的變化到lE+19atom/cm3 ;2)停止生長,停止通入TMGa,保持Cp2Mg和NH3氣的通入,時間為 15?20s ;1)和2)交替進(jìn)行,周期數(shù)控制在20個,該層總厚度維持在100?300nm。
[0167] 本發(fā)明還提供一種LED結(jié)構(gòu),包括襯底,設(shè)置在所述襯底上的外延片,以及設(shè)置在 所述外延片上的P電極和N電極,其特征在于,所述的外延片為Mg擴(kuò)散的LED外延片。
[0168] 實施例10
[0169] Mg擴(kuò)散的LED外延片的生長方法,依次進(jìn)行以下生長步驟:
[0170] a.在1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在75mbar的氫氣氣氛下高溫處理藍(lán)寶石襯 底5?10分鐘;
[0171] b.降溫至550?650°C,反應(yīng)腔壓力維持在400mbar,在藍(lán)寶石襯底上生長厚度為 20nm的低溫GaN緩沖層;
[0172] c.升溫至1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在150mbar,持續(xù)生長厚度為2μπι的非 摻雜GaN層;
[0173] d.生長厚度為2 μ m的η型GaN層;
[0174] e.反應(yīng)腔壓力維持在400mbar,降溫至700?750°C生長摻雜In的厚度為3nm的 InxGa(1_x)N層,升溫至800?850°C生長厚度為10nm的GaN層,In xGa(1_x)N/GaN多量子阱層 的周期數(shù)為12 ;
[0175] f.升溫至900?1000°C,反應(yīng)腔壓力維持在220mbar,生長厚度為21nm的P型 AlGaN 層;
[0176] g.生長5. 9nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,然后停止生長,再對P型GaN層進(jìn)行 Mg擴(kuò)散處理;
[0177] h.降溫至700?800°C,保溫20?30min,接著爐內(nèi)冷卻。
[0178] 優(yōu)選地,步驟d :摻雜Si的η型GaN層,Si摻雜濃度lE+19atom/cm3。
[0179] 優(yōu)選地,步驟 e :所述的 InxGa(1_x)N 層,X = 0. 15 ?0. 25, In 摻雜濃度 3E+20atom/ cm3。
[0180] 優(yōu)選地,步驟f :所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為1E+20?3E+20atom/cm3, Mg 慘雜濃度為 5E+18 ?lE+19atom/cm3。
[0181] 優(yōu)選地,步驟g包括:1)升溫至930?950°C,反應(yīng)腔壓力維持在200?600mbar, 生長5?10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,生長時間為15?20s :Mg的摻雜濃度由 lE+19atom/cm3均勻的變化到lE+20atom/cm3,或者M(jìn)g的慘雜濃度由lE+20atom/cm 3均勻 的變化到lE+19atom/cm3 ;2)停止生長,停止通入TMGa,保持Cp2Mg和NH3氣的通入,時間為 15?20s ;1)和2)交替進(jìn)行,周期數(shù)控制在20個,該層總厚度維持在100?300nm。
[0182] 本發(fā)明還提供一種LED結(jié)構(gòu),包括襯底,設(shè)置在所述襯底上的外延片,以及設(shè)置在 所述外延片上的P電極和N電極,其特征在于,所述的外延片為Mg擴(kuò)散的LED外延片。
[0183] 實施例11
[0184] Mg擴(kuò)散的LED外延片的生長方法,依次進(jìn)行以下生長步驟:
[0185] a.在1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在145mbar的氫氣氣氛下高溫處理藍(lán)寶石 襯底5?10分鐘;
[0186] b.降溫至550?650°C,反應(yīng)腔壓力維持在500mbar,在藍(lán)寶石襯底上生長厚度為 20nm的低溫GaN緩沖層;
[0187] c.升溫至1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在290mbar,持續(xù)生長厚度為2μπι的非 摻雜GaN層;
[0188] d.生長厚度為2 μ m的η型GaN層;
[0189] e.反應(yīng)腔壓力維持在300mbar,降溫至700?750°C生長摻雜In的厚度為3nm的 InxGa(1_x)N層,升溫至800?850°C生長厚度為10nm的GaN層,In xGa(1_x)N/GaN多量子阱層 的周期數(shù)為10 ;
[0190] f.升溫至900?1000°C,反應(yīng)腔壓力維持在200mbar,生長厚度為20?50nm的P 型AlGaN層;
[0191] g.生長10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,然后停止生長,再對P型GaN層進(jìn)行 Mg擴(kuò)散處理;
[0192] h.降溫至700?800°C,保溫20?30min,接著爐內(nèi)冷卻。
[0193] 優(yōu)選地,步驟d :摻雜Si的η型GaN層,Si摻雜濃度lE+19atom/cm3。
[0194] 優(yōu)選地,步驟 e :所述的 InxGa(1_x)N 層,X = 0· 15 ?0· 25, In 摻雜濃度 lE+20atom/ cm3。
[0195] 優(yōu)選地,步驟f :所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為1E+20?3E+20atom/cm3, Mg 慘雜濃度為 5E+18 ?lE+19atom/cm3。
[0196] 優(yōu)選地,步驟g包括:1)升溫至930?950°C,反應(yīng)腔壓力維持在200?600mbar, 生長10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,生長時間為15?20s :Mg的摻雜濃度由lE+19atom/ cm3均勻的變化到lE+20atom/cm3,或者M(jìn)g的摻雜濃度由lE+20atom/cm 3均勻的變化到 lE+19atom/cm3 ;2)停止生長,停止通入TMGa,保持Cp2Mg和NH3氣的通入,時間為15?20s ; 1)和2)交替進(jìn)行,周期數(shù)控制在30個,該層總厚度維持在100?300nm。
[0197] 本發(fā)明還提供一種LED結(jié)構(gòu),包括襯底,設(shè)置在所述襯底上的外延片,以及設(shè)置在 所述外延片上的P電極和N電極,其特征在于,所述的外延片為Mg擴(kuò)散的LED外延片。
[0198] 實施例12
[0199] Mg擴(kuò)散的LED外延片的生長方法,依次進(jìn)行以下生長步驟:
[0200] a.在1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在77mbar的氫氣氣氛下高溫處理藍(lán)寶石襯 底5?10分鐘;
[0201] b.降溫至550?650°C,反應(yīng)腔壓力維持在430mbar,在藍(lán)寶石襯底上生長厚度為 50nm的低溫GaN緩沖層;
[0202] c.升溫至1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在150mbar,持續(xù)生長厚度為2 μ m的非 摻雜GaN層;
[0203] cL生長厚度為2 μ m的η型GaN層;
[0204] e.反應(yīng)腔壓力維持在300mbar,降溫至700?750°C生長摻雜In的厚度為3nm的 InxGa(1_x)N層,升溫至800?850°C生長厚度為10nm的GaN層,In xGa(1_x)N/GaN多量子阱層 的周期數(shù)為15 ;
[0205] f.升溫至900?1000°C,反應(yīng)腔壓力維持在200mbar,生長厚度為50nm的P型 AlGaN 層;
[0206] g.生長5nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,然后停止生長,再對P型GaN層進(jìn)行Mg 擴(kuò)散處理;
[0207] h.降溫至700?800°C,保溫20?30min,接著爐內(nèi)冷卻。
[0208] 優(yōu)選地,步驟d :摻雜Si的η型GaN層,Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3。
[0209] 優(yōu)選地,步驟e :所述的InxGa(1_x)N層,X = 0· 15?0· 25, In摻雜濃度1E+20? 3E+20atom/cm3。
[0210] 優(yōu)選地,步驟f :所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為1E+20?3E+20atom/cm3, Mg 慘雜濃度為 5E+18 ?lE+19atom/cm3。
[0211] 優(yōu)選地,步驟g包括:1)升溫至930?950°C,反應(yīng)腔壓力維持在200?600mbar, 生長10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,生長時間為15?20s :Mg的摻雜濃度由lE+19atom/ cm3均勻的變化到lE+20atom/cm3,或者M(jìn)g的摻雜濃度由lE+20atom/cm 3均勻的變化到 lE+19atom/cm3 ;2)停止生長,停止通入TMGa,保持Cp2Mg和NH3氣的通入,時間為15?20s ; 1)和2)交替進(jìn)行,周期數(shù)控制在20個,該層總厚度維持在100?300nm。
[0212] 本發(fā)明還提供一種LED結(jié)構(gòu),包括襯底,設(shè)置在所述襯底上的外延片,以及設(shè)置在 所述外延片上的P電極和N電極,其特征在于,所述的外延片為Mg擴(kuò)散的LED外延片。
[0213] 實施例13
[0214] Mg擴(kuò)散的LED外延片的生長方法,依次進(jìn)行以下生長步驟:
[0215] a.在1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在150mbar的氫氣氣氛下高溫處理藍(lán)寶石 襯底5?10分鐘;
[0216] b.降溫至550?650°C,反應(yīng)腔壓力維持在600mbar,在藍(lán)寶石襯底上生長厚度為 20nm的低溫GaN緩沖層;
[0217] c.升溫至1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在300mbar,持續(xù)生長厚度為2μπι的非 摻雜GaN層;
[0218] d.生長厚度為2 μ m的η型GaN層;
[0219] e.反應(yīng)腔壓力維持在300mbar,降溫至700?750°C生長摻雜In的厚度為3nm的 InxGa(1_x)N層,升溫至800?850°C生長厚度為10nm的GaN層,In xGa(1_x)N/GaN多量子阱層 的周期數(shù)為10 ;
[0220] f.升溫至900?1000°C,反應(yīng)腔壓力維持在200mbar,生長厚度為20nm的P型 AlGaN 層;
[0221] g.生長5?10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,然后停止生長,再對P型GaN層進(jìn) 行Mg擴(kuò)散處理;
[0222] h.降溫至700?800°C,保溫20?30min,接著爐內(nèi)冷卻。
[0223] 優(yōu)選地,步驟d :摻雜Si的η型GaN層,Si摻雜濃度5E+18atom/cm3。
[0224] 優(yōu)選地,步驟 e :所述的 InxGa(1_x)N 層,x = 0· 15 ?0· 25, In 摻雜濃度 3E+20atom/ cm3。
[0225] 優(yōu)選地,步驟f :所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為lE+20atom/cm3,Mg摻雜濃度 為 lE+19atom/cm3。
[0226] 優(yōu)選地,步驟g包括:1)升溫至930?950°C,反應(yīng)腔壓力維持在200?600mbar, 生長5?10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,生長時間為15?20s :Mg的摻雜濃度由 lE+19atom/cm3均勻的變化到lE+20atom/cm3,或者M(jìn)g的慘雜濃度由lE+20atom/cm 3均勻 的變化到lE+19atom/cm3 ;2)停止生長,停止通入TMGa,保持Cp2Mg和NH3氣的通入,時間為 15?20s ;1)和2)交替進(jìn)行,周期數(shù)控制在30個,該層總厚度維持在100?300nm。
[0227] 本發(fā)明還提供一種LED結(jié)構(gòu),包括襯底,設(shè)置在所述襯底上的外延片,以及設(shè)置在 所述外延片上的P電極和N電極,其特征在于,所述的外延片為Mg擴(kuò)散的LED外延片。
[0228] 實施例14
[0229] Mg擴(kuò)散的LED外延片的生長方法,依次進(jìn)行以下生長步驟:
[0230] a.在1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在150mbar的氫氣氣氛下高溫處理藍(lán)寶石 襯底5?10分鐘;
[0231] b.降溫至550?650°C,反應(yīng)腔壓力維持在400mbar,在藍(lán)寶石襯底上生長厚度為 20?50nm的低溫GaN緩沖層;
[0232] c.升溫至1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在150mbar,持續(xù)生長厚度為2?4 μ m 的非摻雜GaN層;
[0233] d.生長厚度為2?4 μ m的η型GaN層;
[0234] e.反應(yīng)腔壓力維持在310mbar,降溫至700?750°C生長摻雜In的厚度為3nm的 InxGa(1_x)N層,升溫至800?850°C生長厚度為15nm的GaN層,In xGa(1_x)N/GaN多量子阱層 的周期數(shù)為10 ;
[0235] f.升溫至900?1000°C,反應(yīng)腔壓力維持在200?400mbar,生長厚度為50nm的 P 型 AlGaN 層;
[0236] g.生長10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,然后停止生長,再對P型GaN層進(jìn)行 Mg擴(kuò)散處理;
[0237] h.降溫至700?800°C,保溫20?30min,接著爐內(nèi)冷卻。
[0238] 優(yōu)選地,步驟d :摻雜Si的η型GaN層,Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3。
[0239] 優(yōu)選地,步驟e :所述的InxGa(1_x)N層,X = (λ 15?(λ 25, In摻雜濃度1E+20? 3E+20atom/cm3。
[0240] 優(yōu)選地,步驟f :所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為1E+20?3E+20atom/cm3, Mg 慘雜濃度為 5E+18 ?lE+19atom/cm3。
[0241] 優(yōu)選地,步驟g包括:1)升溫至930?950°C,反應(yīng)腔壓力維持在200mbar,生長 5?10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,生長時間為15?20s :Mg的摻雜濃度由lE+19atom/ cm3均勻的變化到lE+20atom/cm3,或者M(jìn)g的摻雜濃度由lE+20atom/cm 3均勻的變化到 lE+19atom/cm3 ;2)停止生長,停止通入TMGa,保持Cp2Mg和NH3氣的通入,時間為15?20s ; 1)和2)交替進(jìn)行,周期數(shù)控制在20個,該層總厚度維持在100?300nm。
[0242] 本發(fā)明還提供一種LED結(jié)構(gòu),包括襯底,設(shè)置在所述襯底上的外延片,以及設(shè)置在 所述外延片上的P電極和N電極,其特征在于,所述的外延片為Mg擴(kuò)散的LED外延片。
[0243] 實施例15
[0244] Mg擴(kuò)散的LED外延片的生長方法,依次進(jìn)行以下生長步驟:
[0245] a.在1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在75mbar的氫氣氣氛下高溫處理藍(lán)寶石襯 底5?10分鐘;
[0246] b.降溫至550?650°C,反應(yīng)腔壓力維持在400mbar,在藍(lán)寶石襯底上生長厚度為 20nm的低溫GaN緩沖層;
[0247] c.升溫至1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在150mbar,持續(xù)生長厚度為2 μ m的非 摻雜GaN層;
[0248] cL生長厚度為2 μ m的η型GaN層;
[0249] e.反應(yīng)腔壓力維持在300mbar,降溫至700?750°C生長摻雜In的厚度為4nm的 InxGa(1_x)N層,升溫至800?850°C生長厚度為15nm的GaN層,In xGa(1_x)N/GaN多量子阱層 的周期數(shù)為15 ;
[0250] f.升溫至900?1000°C,反應(yīng)腔壓力維持在400mbar,生長厚度為20nm的P型 AlGaN 層;
[0251] g.生長5nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,然后停止生長,再對P型GaN層進(jìn)行Mg 擴(kuò)散處理;
[0252] h.降溫至700?800°C,保溫20?30min,接著爐內(nèi)冷卻。
[0253] 優(yōu)選地,步驟d :摻雜Si的η型GaN層,Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3。
[0254] 優(yōu)選地,步驟e :所述的InxGa(1_x)N層,X = 0· 15?0· 25, In摻雜濃度1E+20? 3E+20atom/cm3。
[0255] 優(yōu)選地,步驟f :所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為1E+20?3E+20atom/cm3, Mg 慘雜濃度為 5E+18 ?lE+19atom/cm3。
[0256] 優(yōu)選地,步驟g包括:1)升溫至930?950°C,反應(yīng)腔壓力維持在600mbar,生長 10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,生長時間為15?20s :Mg的摻雜濃度由lE+19atom/ cm3均勻的變化到lE+20atom/cm3,或者M(jìn)g的摻雜濃度由lE+20atom/cm 3均勻的變化到 lE+19atom/cm3 ;2)停止生長,停止通入TMGa,保持Cp2Mg和NH3氣的通入,時間為15?20s ; 1)和2)交替進(jìn)行,周期數(shù)控制在20個,該層總厚度維持在100?300nm。
[0257] 本發(fā)明還提供一種LED結(jié)構(gòu),包括襯底,設(shè)置在所述襯底上的外延片,以及設(shè)置在 所述外延片上的P電極和N電極,其特征在于,所述的外延片為Mg擴(kuò)散的LED外延片。
[0258] 實施例16
[0259] Mg擴(kuò)散的LED外延片的生長方法,依次進(jìn)行以下生長步驟:
[0260] a.在1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在lOOmbar的氫氣氣氛下高溫處理藍(lán)寶石 襯底5?10分鐘;
[0261] b.降溫至550?650°C,反應(yīng)腔壓力維持在500mbar,在藍(lán)寶石襯底上生長厚度為 40nm的低溫GaN緩沖層;
[0262] c.升溫至1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在240mbar,持續(xù)生長厚度為3 μ m的非 摻雜GaN層;
[0263] d.生長厚度為3 μ m的η型GaN層;
[0264] e.反應(yīng)腔壓力維持在350mbar,降溫至700?750°C生長摻雜In的厚度為3. 5nm 的InxGa(1_x)N層,升溫至800?850°C生長厚度為13nm的GaN層,In xGa(1_x)N/GaN多量子阱 層的周期數(shù)為13 ;
[0265] f.升溫至900?1000°C,反應(yīng)腔壓力維持在300mbar,生長厚度為35nm的P型 AlGaN 層;
[0266] g.生長7. 5nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,然后停止生長,再對P型GaN層進(jìn)行 Mg擴(kuò)散處理;
[0267] h.降溫至700?800°C,保溫20?30min,接著爐內(nèi)冷卻。
[0268] 優(yōu)選地,步驟d :摻雜Si的η型GaN層,Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3。
[0269] 優(yōu)選地,步驟e :所述的InxGa(1_x)N層,X = (λ 15?(λ 25, In摻雜濃度1E+20? 3E+20atom/cm3。
[0270] 優(yōu)選地,步驟f :所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為1E+20?3E+20atom/cm3, Mg 慘雜濃度為 5E+18 ?lE+19atom/cm3。
[0271] 優(yōu)選地,步驟g包括:1)升溫至930?950°C,反應(yīng)腔壓力維持在200?600mbar, 生長7. 5nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,生長時間為15?20s :Mg的摻雜濃度由 lE+19atom/cm3均勻的變化到lE+20atom/cm3,或者M(jìn)g的慘雜濃度由lE+20atom/cm 3均勻 的變化到lE+19atom/cm3 ;2)停止生長,停止通入TMGa,保持Cp2Mg和NH3氣的通入,時間為 15?20s ;1)和2)交替進(jìn)行,周期數(shù)控制在25個,該層總厚度維持在100?300nm。
[0272] 本發(fā)明還提供一種LED結(jié)構(gòu),包括襯底,設(shè)置在所述襯底上的外延片,以及設(shè)置在 所述外延片上的P電極和N電極,其特征在于,所述的外延片為Mg擴(kuò)散的LED外延片。
[0273] 實施例17
[0274] Mg擴(kuò)散的LED外延片的生長方法,依次進(jìn)行以下生長步驟:
[0275] a.在1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在105mbar的氫氣氣氛下高溫處理藍(lán)寶石 襯底5?10分鐘;
[0276] b.降溫至550?650°C,反應(yīng)腔壓力維持在505mbar,在藍(lán)寶石襯底上生長厚度為 30nm的低溫GaN緩沖層;
[0277] c.升溫至1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在275mbar,持續(xù)生長厚度為3 μ m的非 摻雜GaN層;
[0278] d.生長厚度為3 μ m的η型GaN層;
[0279] e.反應(yīng)腔壓力維持在355mbar,降溫至700?750°C生長摻雜In的厚度為3. 5nm 的InxGa(1_x)N層,升溫至800?850°C生長厚度為13. 5nm的GaN層,InxGa(1_x)N/GaN多量子 阱層的周期數(shù)為15 ;
[0280] f.升溫至900?1000°C,反應(yīng)腔壓力維持在300mbar,生長厚度為40nm的P型 AlGaN 層;
[0281] g.生長7. lnm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,然后停止生長,再對P型GaN層進(jìn)行 Mg擴(kuò)散處理;
[0282] h.降溫至700?800°C,保溫20?30min,接著爐內(nèi)冷卻。
[0283] 優(yōu)選地,步驟d :摻雜Si的η型GaN層,Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3。
[0284] 優(yōu)選地,步驟e :所述的InxGa(1_x)N層,X = 0· 15?0· 25, In摻雜濃度1E+20? 3E+20atom/cm3。
[0285] 優(yōu)選地,步驟f :所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為1E+20?3E+20atom/cm3, Mg 慘雜濃度為 5E+18 ?lE+19atom/cm3。
[0286] 優(yōu)選地,步驟g包括:1)升溫至930?950°C,反應(yīng)腔壓力維持在400mbar,生長 5?10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,生長時間為15?20s :Mg的摻雜濃度由lE+19atom/ cm3均勻的變化到lE+20atom/cm3,或者M(jìn)g的摻雜濃度由lE+20atom/cm 3均勻的變化到 lE+19atom/cm3 ;2)停止生長,停止通入TMGa,保持Cp2Mg和NH3氣的通入,時間為15?20s ; 1)和2)交替進(jìn)行,周期數(shù)控制在20?30個,該層總厚度維持在100?300nm。
[0287] 本發(fā)明還提供一種LED結(jié)構(gòu),包括襯底,設(shè)置在所述襯底上的外延片,以及設(shè)置在 所述外延片上的P電極和N電極,其特征在于,所述的外延片為Mg擴(kuò)散的LED外延片。
[0288] 實施例18
[0289] Mg擴(kuò)散的LED外延片的生長方法,依次進(jìn)行以下生長步驟:
[0290] a.在1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在130mbar的氫氣氣氛下高溫處理藍(lán)寶石 襯底5?10分鐘;
[0291] b.降溫至550?650°C,反應(yīng)腔壓力維持在550mbar,在藍(lán)寶石襯底上生長厚度為 40nm的低溫GaN緩沖層;
[0292] c.升溫至1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在200mbar,持續(xù)生長厚度為3 μ m的非 摻雜GaN層;
[0293] cL生長厚度為3 μ m的η型GaN層;
[0294] e.反應(yīng)腔壓力維持在350mbar,降溫至700?750°C生長摻雜In的厚度為3nm的 InxGa(1_x)N層,升溫至800?850°C生長厚度為13nm的GaN層,In xGa(1_x)N/GaN多量子阱層 的周期數(shù)為15 ;
[0295] f.升溫至900?1000°C,反應(yīng)腔壓力維持在300mbar,生長厚度為40nm的P型 AlGaN 層;
[0296] g.生長5?10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,然后停止生長,再對P型GaN層進(jìn) 行Mg擴(kuò)散處理;
[0297] h.降溫至700?800°C,保溫20?30min,接著爐內(nèi)冷卻。
[0298] 優(yōu)選地,步驟d :摻雜Si的η型GaN層,Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3。
[0299] 優(yōu)選地,步驟e :所述的InxGa(1_x)N層,X = 0· 15?0· 25, In摻雜濃度1E+20? 3E+20atom/cm3。
[0300] 優(yōu)選地,步驟f :所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為1E+20?3E+20atom/cm3, Mg 慘雜濃度為 5E+18 ?lE+19atom/cm3。
[0301] 優(yōu)選地,步驟g包括:1)升溫至930?950°C,反應(yīng)腔壓力維持在500mbar,生長 5?10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,生長時間為15?20s :Mg的摻雜濃度由lE+19atom/ cm3均勻的變化到lE+20atom/cm3,或者M(jìn)g的摻雜濃度由lE+20atom/cm 3均勻的變化到 lE+19atom/cm3 ;2)停止生長,停止通入TMGa,保持Cp2Mg和NH3氣的通入,時間為15?20s ; 1)和2)交替進(jìn)行,周期數(shù)控制在26個,該層總厚度維持在100?300nm。
[0302] 本發(fā)明還提供一種LED結(jié)構(gòu),包括襯底,設(shè)置在所述襯底上的外延片,以及設(shè)置在 所述外延片上的P電極和N電極,其特征在于,所述的外延片為Mg擴(kuò)散的LED外延片。
[0303] 實施例19
[0304] Mg擴(kuò)散的LED外延片的生長方法,依次進(jìn)行以下生長步驟:
[0305] a.在1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在llOmbar的氫氣氣氛下高溫處理藍(lán)寶石 襯底5?10分鐘;
[0306] b.降溫至550?650°C,反應(yīng)腔壓力維持在510mbar,在藍(lán)寶石襯底上生長厚度為 30nm的低溫GaN緩沖層;
[0307] c.升溫至1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在210mbar,持續(xù)生長厚度為4 μ m的非 摻雜GaN層;
[0308] cL生長厚度為4 μ m的η型GaN層;
[0309] e.反應(yīng)腔壓力維持在350mbar,降溫至700?750°C生長摻雜In的厚度為4nm的 InxGa(1_x)N層,升溫至800?850°C生長厚度為10nm的GaN層,In xGa(1_x)N/GaN多量子阱層 的周期數(shù)為10 ;
[0310] f.升溫至900?1000°C,反應(yīng)腔壓力維持在350mbar,生長厚度為20nm的P型 AlGaN 層;
[0311] g.生長5nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,然后停止生長,再對P型GaN層進(jìn)行Mg 擴(kuò)散處理;
[0312] h.降溫至700?800°C,保溫20?30min,接著爐內(nèi)冷卻。
[0313] 優(yōu)選地,步驟d :摻雜Si的η型GaN層,Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3。
[0314] 優(yōu)選地,步驟e :所述的InxGa(1_x)N層,X = (λ 15?(λ 25, In摻雜濃度1E+20? 3E+20atom/cm3。
[0315] 優(yōu)選地,步驟f :所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為1E+20?3E+20atom/cm3, Mg 慘雜濃度為 5E+18 ?lE+19atom/cm3。
[0316] 優(yōu)選地,步驟g包括:1)升溫至930?950°C,反應(yīng)腔壓力維持在400mbar,生長 5?10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,生長時間為15?20s :Mg的摻雜濃度由lE+19atom/ cm3均勻的變化到lE+20atom/cm3,或者M(jìn)g的摻雜濃度由lE+20atom/cm 3均勻的變化到 lE+19atom/cm3 ;2)停止生長,停止通入TMGa,保持Cp2Mg和NH3氣的通入,時間為15?20s ; 1)和2)交替進(jìn)行,周期數(shù)控制在30個,該層總厚度維持在100?300nm。
[0317] 本發(fā)明還提供一種LED結(jié)構(gòu),包括襯底,設(shè)置在所述襯底上的外延片,以及設(shè)置在 所述外延片上的P電極和N電極,其特征在于,所述的外延片為Mg擴(kuò)散的LED外延片。
[0318] 實施例20
[0319] Mg擴(kuò)散的LED外延片的生長方法,依次進(jìn)行以下生長步驟:
[0320] a.在1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在75?150mbar的氫氣氣氛下高溫處理藍(lán) 寶石襯底5?10分鐘;
[0321] b.降溫至550?650°C,反應(yīng)腔壓力維持在400?600mbar,在藍(lán)寶石襯底上生長 厚度為50nm的低溫GaN緩沖層;
[0322] c.升溫至1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在150?300mbar,持續(xù)生長厚度為 2 μ m的非摻雜GaN層;
[0323] cL生長厚度為2 μ m的η型GaN層;
[0324] e.反應(yīng)腔壓力維持在300?400mbar,降溫至700?750°C生長摻雜In的厚度為 3nm的InxGa(1_riN層,升溫至800?850°C生長厚度為15nm的GaN層,In xGa(1_riN/GaN多量 子阱層的周期數(shù)為10?15;
[0325] f.升溫至900?1000°C,反應(yīng)腔壓力維持在200?400mbar,生長厚度為20nm的 P 型 AlGaN 層;
[0326] g.生長10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,然后停止生長,再對P型GaN層進(jìn)行 Mg擴(kuò)散處理;
[0327] h.降溫至700?800°C,保溫20?30min,接著爐內(nèi)冷卻。
[0328] 優(yōu)選地,步驟d :摻雜Si的η型GaN層,Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3。
[0329] 優(yōu)選地,步驟e :所述的InxGa(1_x)N層,X = 0· 15?0· 25, In摻雜濃度1E+20? 3E+20atom/cm3。
[0330] 優(yōu)選地,步驟f :所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為1E+20?3E+20atom/cm3, Mg 慘雜濃度為 5E+18 ?lE+19atom/cm3。
[0331] 優(yōu)選地,步驟g包括:1)升溫至930?950°C,反應(yīng)腔壓力維持在200mbar,生長 5?10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,生長時間為15?20s :Mg的摻雜濃度由lE+19atom/ cm3均勻的變化到1E+2(latom/cm3,或者M(jìn)g的摻雜濃度由lE+20atom/cm 3均勻的變化到 lE+19atom/cm3 ;2)停止生長,停止通入TMGa,保持Cp2Mg和NH3氣的通入,時間為15?20s ; 1)和2)交替進(jìn)行,周期數(shù)控制在20?30個,該層總厚度維持在100?300nm。
[0332] 本發(fā)明還提供一種LED結(jié)構(gòu),包括襯底,設(shè)置在所述襯底上的外延片,以及設(shè)置在 所述外延片上的P電極和N電極,其特征在于,所述的外延片為Mg擴(kuò)散的LED外延片。
[0333] 試驗一
[0334] 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制備樣品1,根據(jù)本發(fā)明的方法制備樣品2 ;樣品1和樣品2不同 點在于高溫P層參數(shù)不同,生長其它外延層生長條件完全一樣。請參考表1,樣品1和 樣品2在相同的前工藝條件下鍍I TO層2300約埃,相同的條件下鍍Cr/Pt/Au電極約 1500埃,相同的條件下鍍保護(hù)層Si02約500埃,然后在相同的條件下將樣品研磨切割成 762ymX762ym(30miX30mil)的芯片顆粒,然后,樣品1和樣品2在相同位置各自挑選 150顆晶粒,在相同的封裝工藝下,封裝成白光LED。然后采用積分球在驅(qū)動電流350mA條 件下測試樣品1和樣品2的光電性能。
[0335]

【權(quán)利要求】
1. 一種Mg擴(kuò)散的LED外延片,其結(jié)構(gòu)從下至上依次為:襯底,GaN緩沖層,非摻雜GaN 層,η型GaN層,多量子阱層,P型AlGaN層,其特征在于,在所述的P型AlGaN層上為漸變摻 雜Mg的P型GaN層,所述的P型GaN層為進(jìn)行了 Mg擴(kuò)散處理的GaN層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED外延片,其特征在于: 所述的η型GaN層為摻雜Si的GaN層,Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3 ; 所述的多量子阱層,摻雜In后形成的化學(xué)式為InxGa(1_x)N,其中X = 0. 15?0. 25, In 慘雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3 ; 所述的P型AlGaN層,A1摻雜濃度為1E+20?3E+20atom/cm3,Mg摻雜濃度為5E+18? lE+19atom/cm3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED外延片,其特征在于: 所述的低溫GaN緩沖層的厚度為20?50nm ; 所述的非摻雜GaN層的厚度為2?4 μ m ; 所述的η型GaN層的厚度為2?4 μ m ; 所述的多量子阱層,InxGa(1_x)N層的厚度為3?4nm,GaN層的厚度為10?15nm, InxGa(1_x)N/GaN多量子阱層的周期數(shù)為10?15 ; 所述的P型AlGaN層的厚度為20?50nm ; 所述的漸變摻雜Mg的P型GaN層的厚度為100?300nm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED外延片,其特征在于: 所述的漸變摻雜Mg的P型GaN層,Mg的摻雜濃度由lE+19atom/cm3均勻的變化到 lE+20atom/cm3,或者 Mg 的慘雜濃度由 lE+20atom/cm3 均勻的變化到 lE+19atom/cm3。
5. -種Mg擴(kuò)散的LED外延片的生長方法,依次進(jìn)行以下生長步驟: a. 在1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在75?150mbar的氫氣氣氛下高溫處理藍(lán)寶石 襯底5?10分鐘; b. 降溫至550?650°C,反應(yīng)腔壓力維持在400?600mbar,在藍(lán)寶石襯底上生長厚度 為20?50nm的低溫GaN緩沖層; c. 升溫至1000?1200°C,反應(yīng)腔壓力維持在150?300mbar,持續(xù)生長厚度為2? 4 μ m的非摻雜GaN層; d. 生長厚度為2?4 μ m的η型GaN層; e. 反應(yīng)腔壓力維持在300?400mbar,降溫至700?750°C生長摻雜In的厚度為3? 4nm 的 InxGa(1_riN 層,升溫至 800 ?850°C生長厚度為 10 ?15nm 的 GaN 層,InxGa(1_riN/GaN 多量子阱層的周期數(shù)為10?15; f. 升溫至900?1000°C,反應(yīng)腔壓力維持在200?400mbar,生長厚度為20?50nm的 P 型 AlGaN 層; g. 生長5?10nm的漸變摻雜Mg的P型GaN層,然后停止生長,再對P型GaN層進(jìn)行 Mg擴(kuò)散處理; h. 降溫至700?800°C,保溫20?30min,接著爐內(nèi)冷卻。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的生長方法,其特征在于,步驟d :摻雜Si的η型GaN層,Si摻 雜濃度 5E+18 ?lE+19atom/cm3。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的生長方法,其特征在于,步驟e :所述的InxGa(1_x)N層,X = 0· 15 ?0· 25,In 慘雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的生長方法,其特征在于,步驟f :所述的P型AlGaN層,A1摻 雜濃度為 1E+20 ?3E+20atom/cm3, Mg 慘雜濃度為 5E+18 ?lE+19atom/cm3。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的生長方法,其特征在于,步驟g包括: 1) 升溫至930?950°C,反應(yīng)腔壓力維持在200?600mbar,生長5?10nm的漸變摻 雜Mg的P型GaN層,生長時間為15?20s :Mg的摻雜濃度由lE+19atom/cm3均勻的變化到 lE+20atom/cm3,或者 Mg 的慘雜濃度由 lE+20atom/cm3 均勻的變化到 lE+19atom/cm3 ; 2) 停止生長,停止通入TMGa,保持Cp2Mg和NH3氣的通入,時間為15?20s ; 1)和2)交替進(jìn)行,周期數(shù)控制在20?30個,該層總厚度維持在100?300nm。
10. -種LED結(jié)構(gòu),包括襯底,設(shè)置在所述襯底上的外延片,以及設(shè)置在所述外延片上 的P電極和N電極,其特征在于,所述的外延片為權(quán)利要求1至4中任何一項所述的外延片。
【文檔編號】H01L33/14GK104091872SQ201410368260
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】林傳強(qiáng) 申請人:湘能華磊光電股份有限公司
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