帶量子阱壘層的led外延片、生長方法及l(fā)ed結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了帶量子阱壘層的LED外延片、生長方法及LED結(jié)構(gòu)，該帶量子阱壘層的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，n型GaN層，發(fā)光層MQW，P型AlGaN層，P型GaN層，發(fā)光層MQW包括：InxGa(1-x)N/InyGa(1-y)N量子阱層與InmGa(1-m)N/AlnGa(1-n)N量子阱層的組合，其中，x＝0.15～0.25，y＝0.05～0.10；m＝0.15～0.25，n＝0.10～0.15。本發(fā)明減少電子在量子阱的溢出，增加空穴對量子阱的注入，提高電子和空穴在量子阱中的濃度，增加器件發(fā)光效率，使得光輸出提升約8％。
【專利說明】帶量子阱壘層的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】，涉及一種帶量子阱壘層的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。國內(nèi)GaN基LED藍(lán)綠光發(fā)光器件的制作涉及 到發(fā)光層都是采用InGaN/GaN超晶格形成的多量子阱層組成，傳統(tǒng)的量子阱能帶平直，電 子的濃度高、遷移率高等特點決定了電子在量子阱的分布是過多，造成的缺點是電子容易 泄漏至P層消耗空穴，造成空穴的注入濃度減小；空穴和電子特點相反濃度低、遷移率低， 注入效率低，空穴在量子阱中的濃度是從靠近P層量子阱層逐漸向靠近η層量子阱層遞減。
[0003] 公布號為CN103474539A的專利文獻(xiàn)公布了一種含有超晶格層的LED結(jié)構(gòu)外延生 長方法及其結(jié)構(gòu)，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、發(fā) 光層MQW、ρ型鋁鎵氮層和ρ型氮化鎵層。其生長方法包括：處理襯底，生長低溫緩沖GaN 層，生長不摻雜GaN層，生長摻Si的GaN層，生長發(fā)光層MQW，生長P型AlGaN層，生長P型 GaN層的步驟，在生長發(fā)光層MQW步驟與生長P型AlGaN層步驟之間，包括生長InN/GaN超 晶格層的步驟，在溫度為740?770°C，lOOmbar壓力的反應(yīng)室內(nèi)，采用氫氣和/或氮氣作為 載氣，生長InN/GaN超晶格層，每層InN厚度為1?2nm，每層GaN厚度為1?nm，所述InN/ GaN超晶格層的周期數(shù)為10?15層，總厚度為20-30nm。該外延生長方法利用InN的晶格 系數(shù)從GaN順利過渡到AlGaN，減小應(yīng)力，增加量子阱的空穴濃度，但缺點是手段較為復(fù)雜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種帶量子阱壘層的LED外延片，其通過 能帶設(shè)計改善空穴的注入，防止電子外溢。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種帶量子阱壘層的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，發(fā)光層MQW，P型 AlGaN層，P型GaN層，其特征在于，
[0006] 所述的發(fā)光層 MQW 包括：InxGa(1_x)N/InyGa (1_y)N 量子阱層與 InmGa(1_m)N/AlnGa(1_ n)N 量子阱層的組合，其中，x = 〇. 15 ?0.25，y = 0.05 ?(λ 10 ;m = 0. 15 ?0·25，η = (λ 10 ? 0· 15。
[0007] 優(yōu)選地，其中，
[0008] 所述的InxGa(1_x)N/In yGa(1_y)N量子阱層的周期數(shù)為5?6,其中，InxGa (1_x)N的In摻 雜濃度為 1E+20 ?3E+20atom/cm3，InyGa(1_y)N 的 In 慘雜濃度為 1E+18 ?2E+18atom/cm3 ;
[0009] 所述的InmGa(1_m)N/Al nGa(1_n)N量子阱層的周期數(shù)為5?6,其中，InmGa (1_m)N的In摻 雜濃度為 1E+20 ?3E+20atom/cm3, AlnGa(1_n)N 的 A1 慘雜濃度 lE+18_2E+18atom/cm3。
[0010] 優(yōu)選地，其中，
[0011] 所述的 InxGa(1_x)N/InyGa(1_ y)N 量子阱層，其中，InxGa(1_x)N 的厚度為 2. 8 ?3. 5nm ; InyGa(1_y)N 的厚度為 10 ?15nm ;
[0012] 所述的 InmGa(1_m)N/AlnGa(1_ n)N 量子阱層，其中，InmGa(1_m)N 的厚度為 2. 8 ?3. 5nm， AlnGa(1_n)N 的厚度為 10 ?15nm。
[0013] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還采用的技術(shù)方案為：一種帶量子阱壘層的LED外延 片的生長方法，依次包括處理襯底，生長低溫GaN緩沖層，生長非摻雜GaN層，生長η型GaN 層，生長發(fā)光層MQW，生長p型AlGaN層，生長p型GaN層的步驟，其特征在于，
[0014] 所述的生長發(fā)光層MQW的步驟包括：生長InxGa(1_ x)N/InyGa(1_y)N量子阱層與 InmGa(1_m)N/AlnGa(1_ n)N 量子講層的組合，其中，X = 0· 15 ?0· 25, y = 0· 05 ?0· 10 ;m = 0. 15 ?0. 25, η = 0. 10 ?0. 15。
[0015] 優(yōu)選地，其中，
[0016] 所述的生長InxGa(1_x)N/InyGa (1_y)N量子阱層的周期數(shù)為5?6,其中，InxGa(1_ x)N的 In摻雜濃度為1E+20?3E+20atom/cm3,厚度為2. 8?3. 5nm ;InyGa(1_y)N的In摻雜濃度為 1E+18 ?2E+18atom/cm3,厚度為 10 ?15nm。
[0017] 優(yōu)選地，其中，
[0018] 所述的生長InmGa(1_m)N/Al nGa(1_n)N量子阱層的周期數(shù)為5?6,其中，InmGa (1_m)N的 In摻雜濃度為1E+20?3E+20atom/cm3,厚度為2. 8?3. 5nm，AlnGa(1_n)N的A1摻雜濃度 lE+18_2E+18atom/cm3,厚度為 10 ?15nm。
[0019] 優(yōu)選地，其中，
[0020] 所述的生長InxGa(1_x)N/InyGa (1_y)N量子阱層的反應(yīng)腔壓力在300?400mbar，溫度 在 700 ?750 ? ;
[0021] 所述的生長Ir^GaayN/AlnGauyN量子阱層的反應(yīng)腔壓力在300?400mbar，溫度 在 700 ?750 ?。
[0022] 優(yōu)選地，其中，
[0023] 處理襯底的反應(yīng)腔壓力在150?200mbar，溫度在1000?1100°C ;
[0024] 生長GaN緩沖層的反應(yīng)腔壓力在300?600mbar，溫度在550?750°C ;
[0025] 生長非摻雜GaN層的反應(yīng)腔壓力在200?400mbar，溫度在1100?1300°C ;
[0026] 生長p型AlGaN層的反應(yīng)腔壓力在200?300mbar，溫度在900?1000°C ;
[0027] 生長p型GaN層的反應(yīng)腔壓力在600?900mbar，溫度在1000?1100°C。
[0028] 優(yōu)選地，其中，
[0029] 所述的低溫GaN緩沖層的厚度為50nm ;
[0030] 所述的非摻雜GaN層的厚度為2?4 μ m ;
[0031] 所述的η型GaN層慘雜Si，Si慘雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3,厚度為2?4 μ m ;
[0032] 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,厚度為 20 ?50nm ;
[0033] 所述的p型GaN層，Mg慘雜濃度1E+19?lE+20atom/cm3,厚度為100?200nm。
[0034] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還采用的技術(shù)方案為：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 外延片為權(quán)利要求1至3中任何一項所述的外延片。
[0035] 本發(fā)明的有益效果為：
[0036] 第一，發(fā)光層量子阱壘層由傳統(tǒng)的InGaN/GaN超晶格材料設(shè)計為InmGa (1_m)N/ AlnGa(1_n)N量子阱層的組合，減少電子在量子阱的溢出，增加空穴對量子阱的注入，提高電 子和空穴在量子阱中的濃度，增加器件發(fā)光效率，使得光輸出提升約8%。
[0037] 第二，不改變勢阱，勢壘GaN變成AlGaN導(dǎo)帶提高，能適當(dāng)降低電子的遷移率，使得 勢阱的電子不會由于過多泄漏至P層消耗空穴；空穴運動阻擋勢壘降低，利于空穴的運動， 提1?空穴的注入。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038] 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：
[0039] 圖1是本發(fā)明的帶量子阱壘層的LED外延片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040] 圖2是本發(fā)明的量子阱壘層的能帶示意圖；
[0041] 圖3是本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對比的試驗的LED亮度試驗數(shù)據(jù)分布示意圖。
[0042] 附圖標(biāo)記示意：
[0043] 100-襯底，102-低溫GaN緩沖層，103-非摻雜GaN層
[0044] 104-n 型 GaN 層，105-發(fā)光層 MQW，107-P 型 AlGaN 層
[0045] 109-P 型 GaN 層，1051-InxGa(1_x)N/InyGa (1_y)N 量子阱層
[0046] 1052_InmGa(1_m)N/Al nGa(1_n)N 量子阱層的組合

【具體實施方式】
[0047] 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。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)。
[0048] 實施例1
[0049] 本發(fā)明采用金屬有機物化學(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)。
[0050] 所述的帶量子阱壘層的LED外延片的生長方法，依次進(jìn)行以下生長步驟：
[0051] a.通入50L?60L氫氣氣氛下高溫處理藍(lán)寶石襯底5分鐘；
[0052] b.在藍(lán)寶石襯底上生長低溫GaN緩沖層；
[0053] c.持續(xù)生長非摻雜GaN層；
[0054] d.生長 η 型 GaN 層；
[0055] e.反應(yīng)腔壓力維持在300mbar，低溫700°C，通入NH3, TEGa、TMIn生長摻雜In的厚 度為 2. 8nm 的 InxGa(1_x)N 層（X = 0· 15 ?0· 25)，In 摻雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3,升 溫至 800°C通入 NH3, TEGa、TMIn 生長厚度為 10nm 的 InyGa(1_y)N 層（y = 0· 05 ?0· 10)，In 摻雜濃度 1E+18 ?2E+18atom/cm3 ;InxGa(1_x)N/InyGa(1_ y)N 量子阱層周期數(shù)為 5 ;
[0056] 接著，反應(yīng)腔壓力維持在300mbar，低溫700°C，通入NH3, TEGa、TMIn生長摻雜In 的厚度為 2. 8nm 的 Infau^N 層（m = 0· 15-0. 25)，In 摻雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3， 升溫至 800°C，通入 NH3, TEGa、TMA1 生長厚度為 10nm 的 AlnGa(1_n)N 層（η = 0· 10 ?0· 15)， A1 摻雜濃度 1E+18 ?2E+18atom/cm3 ;InmGa(1_m)N/AlnGa(1_ n)N 量子阱層周期數(shù)為 5 ;
[0057] f.生長 P 型 AlGaN 層；
[0058] g.持續(xù)生長P型GaN層；
[0059] h.降溫至700?800°C，保溫20?30min，接著爐內(nèi)冷卻。
[0060] 優(yōu)選地，處理襯底的反應(yīng)腔壓力在150mbar，溫度在1000°C。
[0061] 優(yōu)選地，生長GaN緩沖層的反應(yīng)腔壓力在300mbar，溫度在550°C。
[0062] 優(yōu)選地，生長非摻雜GaN層的反應(yīng)腔壓力在200mbar，溫度在1100°C。
[0063] 優(yōu)選地，生長p型AlGaN層的反應(yīng)腔壓力在200mbar，溫度在900°C。
[0064] 優(yōu)選地，生長p型GaN層的反應(yīng)腔壓力在600mbar，溫度在1000°C。
[0065] 優(yōu)選地，所述的低溫GaN緩沖層的厚度為50nm。
[0066] 優(yōu)選地，所述的非摻雜GaN層的厚度為2 μ m。
[0067] 優(yōu)選地，所述的η型GaN層摻雜Si，Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3,厚度為 2 μ m〇
[0068] 優(yōu)選地，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,厚度為 20nm。
[0069] 優(yōu)選地，所述的p型GaN層，Mg摻雜濃度1E+19?lE+20atom/cm3,厚度為lOOnm。
[0070] 本實施例還提供一種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，所述的外延片為帶量子阱壘層的外延片。
[0071] 實施例2
[0072] 本實施例的生長方法與實施例1的a, b，c，d，f，g，h生長步驟相同，步驟e :
[0073] 反應(yīng)腔壓力維持在400mbar，低溫750°C，通入NH3, TEGa、TMIn生長摻雜In的厚度 為 3. 5nm 的 InxGa(1_x)N 層（X = 0· 15 ?0· 25)，In 摻雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3,升溫 至 850°C通入 NH3, TEGa、TMIn 生長厚度為 15nm 的 InyGa(1_y)N 層（y = 0· 05 ?0· 10)，In 摻 雜濃度 1E+18 ?2E+18atom/cm3 ;InxGa(1_riN/InyGa(1_ y)N 量子阱層周期數(shù)為 5。
[0074] 接著，反應(yīng)腔壓力維持在400mbar，低溫700?750°C，通入NH3, TEGa、TMIn生長摻 雜 In 的厚度為 3. 5nm 的 In^Ga^yN 層（m = (λ 15-0. 25)，In 摻雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/ cm3,升溫至 850°C，通入 NH3, TEGa、TMA1 生長厚度為 15nm 的 AlnGa(1_n)N 層（η = 0· 10 ? 0· 15)，Α1 摻雜濃度 1Ε+Ι 8 ?2E+18atom/cm3 ;InmGa(1_m)N/AlnGa(1_ n)N 量子阱層周期數(shù)為 5。
[0075] 優(yōu)選地，處理襯底的反應(yīng)腔壓力在200mbar，溫度在1100°C。
[0076] 優(yōu)選地，生長GaN緩沖層的反應(yīng)腔壓力在600mbar，溫度在750°C。
[0077] 優(yōu)選地，生長非摻雜GaN層的反應(yīng)腔壓力在400mbar，溫度在1300°C。
[0078] 優(yōu)選地，生長p型AlGaN層的反應(yīng)腔壓力在300mbar，溫度在1000°C。
[0079] 優(yōu)選地，生長p型GaN層的反應(yīng)腔壓力在900mbar，溫度在1KKTC。
[0080] 優(yōu)選地，所述的低溫GaN緩沖層的厚度為50nm。
[0081] 優(yōu)選地，所述的非摻雜GaN層的厚度為4 μ m。
[0082] 優(yōu)選地，所述的η型GaN層摻雜Si，Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3,厚度為 4 μ m〇
[0083] 優(yōu)選地，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,厚度為 50nm。
[0084] 優(yōu)選地，所述的p型GaN層，Mg摻雜濃度1E+19?lE+20atom/cm3,厚度為200nm。
[0085] 本實施例還提供一種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，所述的外延片為帶量子阱壘層的外延片。
[0086] 實施例3
[0087] 本實施例的生長方法與實施例1的a, b，c，d，f，g，h生長步驟相同，步驟e :
[0088] 反應(yīng)腔壓力維持在300mbar，低溫750°C，通入NH3, TEGa、TMIn生長摻雜In的厚度 為 2. 8nm 的 InxGa(1_x)N 層（X = 0· 15 ?0· 25)，In 摻雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3,升溫 至 850°C通入 NH3, TEGa、TMIn 生長厚度為 10nm 的 InyGa(1_y)N 層（y = 0· 05 ?0· 10)，In 摻 雜濃度 1E+18 ?2E+18atom/cm3 ;InxGa(1_riN/InyGa(1_ y)N 量子阱層周期數(shù)為 6。
[0089] 接著，反應(yīng)腔壓力維持在300mbar，低溫750°C，通入NH3, TEGa、TMIn生長摻雜In 的厚度為 2. 8nm 的 In^Gau^N 層（m = 0· 15-0. 25)，In 摻雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3,升 溫至 850°C，通入 NH3, TEGa、TMAl 生長厚度為 10-15nm 的 AlnGa(1_n)N 層（η = 0· 10 ?0· 15)， Α1 摻雜濃度 1Ε+18 ?2E+18atom/cm3 ;InmGa(1_m)N/AlnGa(1_ n)N 量子阱層周期數(shù)為 5。
[0090] 優(yōu)選地，處理襯底的反應(yīng)腔壓力在155mbar，溫度在1000°C。
[0091] 優(yōu)選地，生長GaN緩沖層的反應(yīng)腔壓力在350mbar，溫度在550°C。
[0092] 優(yōu)選地，生長非摻雜GaN層的反應(yīng)腔壓力在250mbar，溫度在1100°C。
[0093] 優(yōu)選地，生長p型AlGaN層的反應(yīng)腔壓力在250mbar，溫度在900°C。
[0094] 優(yōu)選地，生長p型GaN層的反應(yīng)腔壓力在650mbar，溫度在1000°C。
[0095] 優(yōu)選地，所述的低溫GaN緩沖層的厚度為50nm。
[0096] 優(yōu)選地，所述的非摻雜GaN層的厚度為2. 5 μ m。
[0097] 優(yōu)選地，所述的η型GaN層摻雜Si，Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3,厚度為 2. 5 μ m〇
[0098] 優(yōu)選地，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,厚度為 28nm。
[0099] 優(yōu)選地，所述的p型GaN層，Mg摻雜濃度1E+19?lE+20atom/cm3,厚度為120nm。
[0100] 本實施例還提供一種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，所述的外延片為帶量子阱壘層的外延片。
[0101] 實施例4
[0102] 本實施例的生長方法與實施例1的生長步驟相同。
[0103] 優(yōu)選地，處理襯底的反應(yīng)腔壓力在190mbar，溫度在1030°C。
[0104] 優(yōu)選地，生長GaN緩沖層的反應(yīng)腔壓力在330mbar，溫度在580°C。
[0105] 優(yōu)選地，生長非摻雜GaN層的反應(yīng)腔壓力在230mbar，溫度在1130°C。
[0106] 優(yōu)選地，生長p型AlGaN層的反應(yīng)腔壓力在230mbar，溫度在930°C。
[0107] 優(yōu)選地，生長p型GaN層的反應(yīng)腔壓力在630mbar，溫度在1030°C。
[0108] 優(yōu)選地，所述的低溫GaN緩沖層的厚度為50nm。
[0109] 優(yōu)選地，所述的非摻雜GaN層的厚度為2. 7 μ m。
[0110] 優(yōu)選地，所述的η型GaN層摻雜Si，Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3,厚度為 2. 7 μ m。
[0111] 優(yōu)選地，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,厚度為 28nm。
[0112] 優(yōu)選地，所述的p型GaN層，Mg摻雜濃度1E+19?lE+20atom/cm3,厚度為llOnm。
[0113] 本實施例還提供一種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，所述的外延片為帶量子阱壘層的外延片。
[0114] 實施例5
[0115] 本實施例的生長方法與實施例1的a, b，c，d，f，g，h生長步驟相同，步驟e :
[0116] 反應(yīng)腔壓力維持在360mbar，低溫710°C，通入NH3，TEGa、TMIn生長摻雜In的厚度 為 2. 9nm 的 InxGa(1_x)N 層（X = 0· 15 ?0· 25)，In 摻雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3,升溫 至 820°C通入 NH3, TEGa、TMIn 生長厚度為 llnm 的 InyGa(1_y)N 層（y = 0· 05 ?0· 10)，In 摻 雜濃度 1E+18 ?2E+18atom/cm3 ;InxGa(1_riN/InyGa(1_ y)N 量子阱層周期數(shù)為 5。
[0117] 接著，反應(yīng)腔壓力維持在360mbar，低溫7KTC，通入NH3, TEGa、TMIn生長摻雜In 的厚度為 2. 9nm 的 Infau^N 層（m = 0· 15-0. 25)，In 摻雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3， 升溫至 820°C，通入 NH3, TEGa、TMAl 生長厚度為 llnm 的 AlnGa(1_n)N 層（η = 0· 10 ?0· 15)， A1 摻雜濃度 1E+18 ?2E+18atom/cm3 ;InmGa(1_m)N/AlnGa(1_ n)N 量子阱層周期數(shù)為 6。
[0118] 優(yōu)選地，處理襯底的反應(yīng)腔壓力在170mbar，溫度在1010°C。
[0119] 優(yōu)選地，生長GaN緩沖層的反應(yīng)腔壓力在305mbar，溫度在560°C。
[0120] 優(yōu)選地，生長非摻雜GaN層的反應(yīng)腔壓力在240mbar，溫度在1100°C。
[0121] 優(yōu)選地，生長p型AlGaN層的反應(yīng)腔壓力在240mbar，溫度在1000°C。
[0122] 優(yōu)選地，生長p型GaN層的反應(yīng)腔壓力在620mbar，溫度在1100°C。
[0123] 優(yōu)選地，所述的低溫GaN緩沖層的厚度為50nm。
[0124] 優(yōu)選地，所述的非摻雜GaN層的厚度為4 μ m。
[0125] 優(yōu)選地，所述的η型GaN層摻雜Si，Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3,厚度為 4 μ m〇
[0126] 優(yōu)選地，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,厚度為 50nm。
[0127] 優(yōu)選地，所述的p型GaN層，Mg摻雜濃度1E+19?lE+20atom/cm3,厚度為109nm。
[0128] 本實施例還提供一種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，所述的外延片為帶量子阱壘層的外延片。
[0129] 實施例6
[0130] 本實施例的生長方法與實施例1的生長步驟相同。
[0131] 優(yōu)選地，處理襯底的反應(yīng)腔壓力在180mbar，溫度在1000°C。
[0132] 優(yōu)選地，生長GaN緩沖層的反應(yīng)腔壓力在350mbar，溫度在750°C。
[0133] 優(yōu)選地，生長非摻雜GaN層的反應(yīng)腔壓力在220mbar，溫度在1KKTC。
[0134] 優(yōu)選地，生長p型AlGaN層的反應(yīng)腔壓力在300mbar，溫度在990°C。
[0135] 優(yōu)選地，生長p型GaN層的反應(yīng)腔壓力在600mbar，溫度在1100°C。
[0136] 優(yōu)選地，所述的低溫GaN緩沖層的厚度為50nm。
[0137] 優(yōu)選地，所述的非摻雜GaN層的厚度為2. 2 μ m。
[0138] 優(yōu)選地，所述的η型GaN層摻雜Si，Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3,厚度為 2. 2 μ m〇
[0139] 優(yōu)選地，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,厚度為 20nm。
[0140] 優(yōu)選地，所述的p型GaN層，Mg摻雜濃度1E+19?lE+20atom/cm3,厚度為200nm。
[0141] 本實施例還提供一種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，所述的外延片為帶量子阱壘層的外延片。
[0142] 實施例7
[0143] 本實施例的生長方法與實施例1的a, b，c，d，f，g，h生長步驟相同，步驟e :
[0144] 反應(yīng)腔壓力維持在400mbar，低溫700-750°C，通入NH3, TEGa、TMIn生長摻雜In的 厚度為 3. 5nm 的 InxGa(1_x)N 層（X = 0· 15 ?0· 25)，In 摻雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3， 升溫至 850°C通入 NH3, TEGa、TMIn 生長厚度為 15nm 的 InyGa(1_y)N 層（y = (λ 05 ?(λ 10)， In 摻雜濃度 1Ε+18 ?2E+18atom/cm3 ;InxGa(1_x)N/InyGa(1_ y)N 量子阱層周期數(shù)為 5。
[0145] 接著，反應(yīng)腔壓力維持在400mbar，低溫750°C，通入NH3, TEGa、TMIn生長摻雜In 的厚度為 3. 5nm 的 Infau^N 層（m = 0· 15-0. 25)，In 摻雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3， 升溫至 850°C，通入 NH3, TEGa、TMA1 生長厚度為 15nm 的 AlnGa(1_n)N 層（η = 0· 10 ?0· 15)， A1 摻雜濃度 1E+18 ?2E+18atom/cm3 ;InmGa(1_m)N/AlnGa(1_ n)N 量子阱層周期數(shù)為 6。
[0146] 優(yōu)選地，處理襯底的反應(yīng)腔壓力在170mbar，溫度在1020°C。
[0147] 優(yōu)選地，生長GaN緩沖層的反應(yīng)腔壓力在320mbar，溫度在570°C。
[0148] 優(yōu)選地，生長非摻雜GaN層的反應(yīng)腔壓力在220mbar，溫度在1120°C。
[0149] 優(yōu)選地，生長p型AlGaN層的反應(yīng)腔壓力在220mbar，溫度在920°C。
[0150] 優(yōu)選地，生長p型GaN層的反應(yīng)腔壓力在620mbar，溫度在1020°C。
[0151] 優(yōu)選地，所述的低溫GaN緩沖層的厚度為50nm。
[0152] 優(yōu)選地，所述的非摻雜GaN層的厚度為3. 9 μ m。
[0153] 優(yōu)選地，所述的η型GaN層摻雜Si，Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3,厚度為 3. 9 μ m〇
[0154] 優(yōu)選地，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,厚度為 49nm。
[0155] 優(yōu)選地，所述的p型GaN層，Mg摻雜濃度1E+19?lE+20atom/cm3,厚度為198nm。
[0156] 本實施例還提供一種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，所述的外延片為帶量子阱壘層的外延片。
[0157] 實施例8
[0158] 本實施例的生長方法與實施例1的生長步驟相同。
[0159] 優(yōu)選地，處理襯底的反應(yīng)腔壓力在200mbar，溫度在1080°C。
[0160] 優(yōu)選地，生長GaN緩沖層的反應(yīng)腔壓力在600mbar，溫度在550°C。
[0161] 優(yōu)選地，生長非摻雜GaN層的反應(yīng)腔壓力在380mbar，溫度在1300°C。
[0162] 優(yōu)選地，生長p型AlGaN層的反應(yīng)腔壓力在300mbar，溫度在1000°C。
[0163] 優(yōu)選地，生長p型GaN層的反應(yīng)腔壓力在900mbar，溫度在1080°C。
[0164] 優(yōu)選地，所述的低溫GaN緩沖層的厚度為50nm。
[0165] 優(yōu)選地，所述的非摻雜GaN層的厚度為4 μ m。
[0166] 優(yōu)選地，所述的η型GaN層摻雜Si，Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3,厚度為 4 μ m〇
[0167] 優(yōu)選地，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,厚度為 48nm。
[0168] 優(yōu)選地，所述的p型GaN層，Mg摻雜濃度1E+19?lE+20atom/cm3,厚度為170nm。
[0169] 本實施例還提供一種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，所述的外延片為帶量子阱壘層的外延片。
[0170] 實施例9
[0171] 本實施例的生長方法與實施例1的a, b，c，d，f，g，h生長步驟相同，步驟e :
[0172] 反應(yīng)腔壓力維持在390mbar，低溫740°C，通入NH3，TEGa、TMIn生長摻雜In的厚度 為 2. 8nm 的 InxGa(1_x)N 層（X = 0· 15 ?0· 25)，In 摻雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3,升溫 至 850°C通入 NH3, TEGa、TMIn 生長厚度為 13nm 的 InyGa(1_y)N 層（y = 0· 05 ?0· 10)，In 摻 雜濃度 1E+18 ?2E+18atom/cm3 ;InxGa(1_riN/InyGa(1_ y)N 量子阱層周期數(shù)為 5。
[0173] 接著，反應(yīng)腔壓力維持在390mbar，低溫740°C，通入NH3, TEGa、TMIn生長摻雜In 的厚度為 2. 8nm 的 Infau^N 層（m = 0· 15-0. 25)，In 摻雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3， 升溫至 850°C，通入 NH3, TEGa、TMA1 生長厚度為 13nm 的 AlnGa(1_n)N 層（η = 0· 10 ?0· 15)， A1 摻雜濃度 1E+18 ?2E+18atom/cm3 ;InmGa(1_m)N/AlnGa(1_ n)N 量子阱層周期數(shù)為 6。
[0174] 優(yōu)選地，處理襯底的反應(yīng)腔壓力在200mbar，溫度在1KKTC。
[0175] 優(yōu)選地，生長GaN緩沖層的反應(yīng)腔壓力在300mbar，溫度在555°C。
[0176] 優(yōu)選地，生長非摻雜GaN層的反應(yīng)腔壓力在209mbar，溫度在1300°C。
[0177] 優(yōu)選地，生長p型AlGaN層的反應(yīng)腔壓力在300mbar，溫度在1000°C。
[0178] 優(yōu)選地，生長p型GaN層的反應(yīng)腔壓力在680mbar，溫度在1000°C。
[0179] 優(yōu)選地，所述的低溫GaN緩沖層的厚度為50nm。
[0180] 優(yōu)選地，所述的非摻雜GaN層的厚度為2. 1 μ m。
[0181] 優(yōu)選地，所述的η型GaN層摻雜Si，Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3,厚度為 2. 1 μ m〇
[0182] 優(yōu)選地，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,厚度為 22nm。
[0183] 優(yōu)選地，所述的p型GaN層，Mg摻雜濃度1E+19?lE+20atom/cm3,厚度為100nm。
[0184] 本實施例還提供一種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，所述的外延片為帶量子阱壘層的外延片。
[0185] 實施例10
[0186] 本實施例的生長方法與實施例1的生長步驟相同。
[0187] 優(yōu)選地，處理襯底的反應(yīng)腔壓力在200mbar，溫度在1050°C。
[0188] 優(yōu)選地，生長GaN緩沖層的反應(yīng)腔壓力在4550mbar，溫度在750°C。
[0189] 優(yōu)選地，生長非摻雜GaN層的反應(yīng)腔壓力在335mbar，溫度在1300°C。
[0190] 優(yōu)選地，生長p型AlGaN層的反應(yīng)腔壓力在300mbar，溫度在900°C。
[0191] 優(yōu)選地，生長p型GaN層的反應(yīng)腔壓力在900mbar，溫度在1100°C。
[0192] 優(yōu)選地，所述的低溫GaN緩沖層的厚度為50nm。
[0193] 優(yōu)選地，所述的非摻雜GaN層的厚度為2. 1 μ m。
[0194] 優(yōu)選地，所述的η型GaN層摻雜Si，Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3,厚度為 2. 1 μ m〇
[0195] 優(yōu)選地，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,厚度為 20nm。
[0196] 優(yōu)選地，所述的p型GaN層，Mg摻雜濃度1E+19?lE+20atom/cm3,厚度為200nm。
[0197] 本實施例還提供一種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，所述的外延片為帶量子阱壘層的外延片。
[0198] 實施例11
[0199] 本實施例的生長方法與實施例1的a, b，c，d，f，g，h生長步驟相同，步驟e :
[0200] 反應(yīng)腔壓力維持在385mbar，低溫710°C，通入NH3, TEGa、TMIn生長摻雜In的厚度 為 3. 5nm 的 InxGa(1_x)N 層（X = 0· 15 ?0· 25)，In 摻雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3,升溫 至 810°C通入 NH3, TEGa、TMIn 生長厚度為 llnm 的 InyGa(1_y)N 層（y = 0· 05 ?0· 10)，In 摻 雜濃度 1E+18 ?2E+18atom/cm3 ;InxGa(1_riN/InyGa(1_ y)N 量子阱層周期數(shù)為 6。
[0201] 接著，反應(yīng)腔壓力維持在385mbar，低溫710°C，通入NH3, TEGa、TMIn生長摻雜In 的厚度為 3. 5nm 的 Infau^N 層（m = 0· 15-0. 25)，In 摻雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3， 升溫至 810°C，通入 NH3, TEGa、TMAl 生長厚度為 llnm 的 AlnGa(1_n)N 層（η = 0· 10 ?0· 15)， A1 摻雜濃度 1E+18 ?2E+18atom/cm3 ;InmGa(1_m)N/AlnGa(1_ n)N 量子阱層周期數(shù)為 6。
[0202] 優(yōu)選地，處理襯底的反應(yīng)腔壓力在200mbar，溫度在1100°C。
[0203] 優(yōu)選地，生長GaN緩沖層的反應(yīng)腔壓力在600mbar，溫度在750°C。
[0204] 優(yōu)選地，生長非摻雜GaN層的反應(yīng)腔壓力在400mbar，溫度在1290°C。
[0205] 優(yōu)選地，生長p型AlGaN層的反應(yīng)腔壓力在300mbar，溫度在1000°C。
[0206] 優(yōu)選地，生長p型GaN層的反應(yīng)腔壓力在650mbar，溫度在1100°C。
[0207] 優(yōu)選地，所述的低溫GaN緩沖層的厚度為50nm。
[0208] 優(yōu)選地，所述的非摻雜GaN層的厚度為4 μ m。
[0209] 優(yōu)選地，所述的η型GaN層摻雜Si，Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3,厚度為 4 μ m〇
[0210] 優(yōu)選地，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,厚度為 50nm。
[0211] 優(yōu)選地，所述的p型GaN層，Mg摻雜濃度1E+19?lE+20atom/cm3,厚度為190nm。
[0212] 本實施例還提供一種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，所述的外延片為帶量子阱壘層的外延片。
[0213] 實施例12
[0214] 本實施例的生長方法與實施例1的生長步驟相同。
[0215] 優(yōu)選地，處理襯底的反應(yīng)腔壓力在200mbar，溫度在1000?1KKTC。
[0216] 優(yōu)選地，生長GaN緩沖層的反應(yīng)腔壓力在300mbar，溫度在550?750°C。
[0217] 優(yōu)選地，生長非摻雜GaN層的反應(yīng)腔壓力在300mbar，溫度在1200?1300°C。
[0218] 優(yōu)選地，生長p型AlGaN層的反應(yīng)腔壓力在300mbar，溫度在980°C。
[0219] 優(yōu)選地，生長p型GaN層的反應(yīng)腔壓力在600?900mbar，溫度在1050°C。
[0220] 優(yōu)選地，所述的低溫GaN緩沖層的厚度為50nm。
[0221] 優(yōu)選地，所述的非摻雜GaN層的厚度為3.4 μ m。
[0222] 優(yōu)選地，所述的η型GaN層摻雜Si，Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3,厚度為 3. 4 μ m〇
[0223] 優(yōu)選地，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,厚度為 38nm。
[0224] 優(yōu)選地，所述的p型GaN層，Mg摻雜濃度1E+19?lE+20atom/cm3,厚度為177nm。
[0225] 本實施例還提供一種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，所述的外延片為帶量子阱壘層的外延片。
[0226] 實施例13
[0227] 本實施例的生長方法與實施例1的a, b，c，d，f，g，h生長步驟相同，步驟e :
[0228] 反應(yīng)腔壓力維持在310mbar，低溫745°C，通入NH3, TEGa、TMIn生長摻雜In的厚度 為 2. 8nm 的 InxGa(1_x)N 層（X = 0· 15 ?0· 25)，In 摻雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3,升溫 至 850°C通入 NH3, TEGa、TMIn 生長厚度為 15nm 的 InyGa(1_y)N 層（y = 0· 05 ?0· 10)，In 摻 雜濃度 1E+18 ?2E+18atom/cm3 ;InxGa(1_riN/InyGa(1_ y)N 量子阱層周期數(shù)為 6。
[0229] 接著，反應(yīng)腔壓力維持在310mbar，低溫745°C，通入NH3, TEGa、TMIn生長摻雜In 的厚度為 2. 8nm 的 Infau^N 層（m = 0· 15-0. 25)，In 摻雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3， 升溫至 850°C，通入 NH3, TEGa、TMA1 生長厚度為 15nm 的 AlnGa(1_n)N 層（η = 0· 10 ?0· 15)， A1 摻雜濃度 1E+18 ?2E+18atom/cm3 ;InmGa(1_m)N/AlnGa(1_ n)N 量子阱層周期數(shù)為 6。
[0230] 優(yōu)選地，處理襯底的反應(yīng)腔壓力在200mbar，溫度在1100°C。
[0231] 優(yōu)選地，生長GaN緩沖層的反應(yīng)腔壓力在600mbar，溫度在590°C。
[0232] 優(yōu)選地，生長非摻雜GaN層的反應(yīng)腔壓力在290mbar，溫度在1300°C。
[0233] 優(yōu)選地，生長p型AlGaN層的反應(yīng)腔壓力在300mbar，溫度在1000°C。
[0234] 優(yōu)選地，生長p型GaN層的反應(yīng)腔壓力在880mbar，溫度在1090°C。
[0235] 優(yōu)選地，所述的低溫GaN緩沖層的厚度為50nm。
[0236] 優(yōu)選地，所述的非摻雜GaN層的厚度為2. 6 μ m。
[0237] 優(yōu)選地，所述的η型GaN層摻雜Si，Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3,厚度為 2. 6 μ m〇
[0238] 優(yōu)選地，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,厚度為 50nm。
[0239] 優(yōu)選地，所述的p型GaN層，Mg摻雜濃度1E+19?lE+20atom/cm3,厚度為200nm。
[0240] 本實施例還提供一種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，所述的外延片為帶量子阱壘層的外延片。
[0241] 實施例14
[0242] 本實施例的生長方法與實施例1的生長步驟相同。
[0243] 優(yōu)選地，處理襯底的反應(yīng)腔壓力在150mbar，溫度在1010°C。
[0244] 優(yōu)選地，生長GaN緩沖層的反應(yīng)腔壓力在300mbar，溫度在540°C。
[0245] 優(yōu)選地，生長非摻雜GaN層的反應(yīng)腔壓力在200mbar，溫度在1100?1300°C。
[0246] 優(yōu)選地，生長p型AlGaN層的反應(yīng)腔壓力在250?300mbar，溫度在950?1000°C。
[0247] 優(yōu)選地，生長p型GaN層的反應(yīng)腔壓力在700?900mbar，溫度在1080°C。
[0248] 優(yōu)選地，所述的低溫GaN緩沖層的厚度為50nm。
[0249] 優(yōu)選地，所述的非摻雜GaN層的厚度為3. 1 μ m。
[0250] 優(yōu)選地，所述的η型GaN層摻雜Si，Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3,厚度為 3. 1 μ m〇
[0251] 優(yōu)選地，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,厚度為 44nm。
[0252] 優(yōu)選地，所述的p型GaN層，Mg摻雜濃度1E+19?lE+20atom/cm3,厚度為177nm。
[0253] 本實施例還提供一種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，所述的外延片為帶量子阱壘層的外延片。
[0254] 實施例15
[0255] 本實施例的生長方法與實施例1的a, b，c，d，f，g，h生長步驟相同，步驟e :
[0256] 反應(yīng)腔壓力維持在355mbar，低溫750°C，通入NH3, TEGa、TMIn生長摻雜In的厚度 為 3. 5nm 的 InxGa(1_x)N 層（X = 0· 15 ?0· 25)，In 摻雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3,升溫 至 800°C通入 NH3, TEGa、TMIn 生長厚度為 10nm 的 InyGa(1_y)N 層（y = 0· 05 ?0· 10)，In 摻 雜濃度 1E+18 ?2E+18atom/cm3 ;InxGa(1_riN/InyGa(1_ y)N 量子阱層周期數(shù)為 6。
[0257] 接著，反應(yīng)腔壓力維持在355mbar，低溫750°C，通入NH3, TEGa、TMIn生長摻雜In 的厚度為 3. 5nm 的 Infau^N 層（m = 0· 15-0. 25)，In 摻雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3， 升溫至 800°C，通入 NH3, TEGa、TMA1 生長厚度為 10nm 的 AlnGa(1_n)N 層（η = 0· 10 ?0· 15)， A1 摻雜濃度 1E+18 ?2E+18atom/cm3 ;InmGa(1_m)N/AlnGa(1_ n)N 量子阱層周期數(shù)為 6。
[0258] 優(yōu)選地，處理襯底的反應(yīng)腔壓力在200mbar，溫度在1100°C。
[0259] 優(yōu)選地，生長GaN緩沖層的反應(yīng)腔壓力在300?500mbar，溫度在750°C。
[0260] 優(yōu)選地，生長非摻雜GaN層的反應(yīng)腔壓力在400mbar，溫度在1300°C。
[0261] 優(yōu)選地，生長p型AlGaN層的反應(yīng)腔壓力在300mbar，溫度在900°C。
[0262] 優(yōu)選地，生長p型GaN層的反應(yīng)腔壓力在900mbar，溫度在1100°C。
[0263] 優(yōu)選地，所述的低溫GaN緩沖層的厚度為50nm。
[0264] 優(yōu)選地，所述的非摻雜GaN層的厚度為4 μ m。
[0265] 優(yōu)選地，所述的η型GaN層摻雜Si，Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3,厚度為 4 μ m〇
[0266] 優(yōu)選地，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,厚度為 50nm。
[0267] 優(yōu)選地，所述的p型GaN層，Mg摻雜濃度1E+19?lE+20atom/cm3,厚度為200nm。
[0268] 本實施例還提供一種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，所述的外延片為帶量子阱壘層的外延片。
[0269] 實施例16
[0270] 本實施例的生長方法與實施例1的生長步驟相同。
[0271] 優(yōu)選地，處理襯底的反應(yīng)腔壓力在199mbar，溫度在1000°C。
[0272] 優(yōu)選地，生長GaN緩沖層的反應(yīng)腔壓力在600mbar，溫度在750°C。
[0273] 優(yōu)選地，生長非摻雜GaN層的反應(yīng)腔壓力在200mbar，溫度在1300°C。
[0274] 優(yōu)選地，生長p型AlGaN層的反應(yīng)腔壓力在300mbar，溫度在900°C。
[0275] 優(yōu)選地，生長p型GaN層的反應(yīng)腔壓力在600mbar，溫度在1090°C。
[0276] 優(yōu)選地，所述的低溫GaN緩沖層的厚度為50nm。
[0277] 優(yōu)選地，所述的非摻雜GaN層的厚度為4 μ m。
[0278] 優(yōu)選地，所述的η型GaN層摻雜Si，Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3,厚度為 4 μ m〇
[0279] 優(yōu)選地，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,厚度為 50nm。
[0280] 優(yōu)選地，所述的p型GaN層，Mg摻雜濃度1E+19?lE+20atom/cm3,厚度為199nm。
[0281] 本實施例還提供一種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，所述的外延片為帶量子阱壘層的外延片。
[0282] 實施例17
[0283] 本實施例的生長方法與實施例1的a, b，c，d，f，g，h生長步驟相同，步驟e :
[0284] 反應(yīng)腔壓力維持在397mbar，低溫715°C，通入NH3, TEGa、TMIn生長摻雜In的厚度 為 3. 2nm 的 InxGa(1_x)N 層（X = 0· 15 ?0· 25)，In 摻雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3,升溫 至 850°C通入 NH3, TEGa、TMIn 生長厚度為 14nm 的 InyGa(1_y)N 層（y = 0· 05 ?0· 10)，In 摻 雜濃度 1E+18 ?2E+18atom/cm3 ;InxGa(1_riN/InyGa(1_ y)N 量子阱層周期數(shù)為 6。
[0285] 接著，反應(yīng)腔壓力維持在397mbar，低溫715°C，通入NH3, TEGa、TMIn生長摻雜In 的厚度為 3. 2nm 的 Infau^N 層（m = 0· 15-0. 25)，In 摻雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3， 升溫至 850°C，通入 NH3, TEGa、TMA1 生長厚度為 14nm 的 AlnGa(1_n)N 層（η = 0· 10 ?0· 15)， A1 摻雜濃度 1E+18 ?2E+18atom/cm3 ;InmGa(1_m)N/AlnGa(1_ n)N 量子阱層周期數(shù)為 5。
[0286] 優(yōu)選地，處理襯底的反應(yīng)腔壓力在200mbar，溫度在1100°C。
[0287] 優(yōu)選地，生長GaN緩沖層的反應(yīng)腔壓力在600mbar，溫度在740°C。
[0288] 優(yōu)選地，生長非摻雜GaN層的反應(yīng)腔壓力在400mbar，溫度在1300°C。
[0289] 優(yōu)選地，生長p型AlGaN層的反應(yīng)腔壓力在300mbar，溫度在900°C。
[0290] 優(yōu)選地，生長p型GaN層的反應(yīng)腔壓力在900mbar，溫度在1000°C。
[0291] 優(yōu)選地，所述的低溫GaN緩沖層的厚度為50nm。
[0292] 優(yōu)選地，所述的非摻雜GaN層的厚度為2 μ m。
[0293] 優(yōu)選地，所述的η型GaN層摻雜Si，Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3,厚度為 4 μ m〇
[0294] 優(yōu)選地，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,厚度為 40nm。
[0295] 優(yōu)選地，所述的p型GaN層，Mg摻雜濃度1E+19?lE+20atom/cm3,厚度為160nm。
[0296] 本實施例還提供一種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，所述的外延片為帶量子阱壘層的外延片。
[0297] 實施例18
[0298] 本實施例的生長方法與實施例1的生長步驟相同。
[0299] 優(yōu)選地，處理襯底的反應(yīng)腔壓力在190mbar，溫度在1090°C。
[0300] 優(yōu)選地，生長GaN緩沖層的反應(yīng)腔壓力在590mbar，溫度在7000°C。
[0301] 優(yōu)選地，生長非摻雜GaN層的反應(yīng)腔壓力在200mbar，溫度在1300°C。
[0302] 優(yōu)選地，生長p型AlGaN層的反應(yīng)腔壓力在300mbar，溫度在900°C。
[0303] 優(yōu)選地，生長p型GaN層的反應(yīng)腔壓力在600mbar，溫度在1000°C。
[0304] 優(yōu)選地，所述的低溫GaN緩沖層的厚度為50nm。
[0305] 優(yōu)選地，所述的非摻雜GaN層的厚度為2 μ m。
[0306] 優(yōu)選地，所述的η型GaN層摻雜Si，Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3,厚度為 2 μ m〇
[0307] 優(yōu)選地，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,厚度為 22nm。
[0308] 優(yōu)選地，所述的p型GaN層，Mg摻雜濃度1E+19?lE+20atom/cm3,厚度為133nm。
[0309] 本實施例還提供一種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，所述的外延片為帶量子阱壘層的外延片。
[0310] 實施例19
[0311] 本實施例的生長方法與實施例1的a, b，c，d，f，g，h生長步驟相同，步驟e :
[0312] 反應(yīng)腔壓力維持在400mbar，低溫700°C，通入NH3, TEGa、TMIn生長摻雜In的厚度 為 3. lnm 的 InxGa(1_x)N 層（X = 0· 15 ?0· 25)，In 摻雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3,升溫 至 810°C通入 NH3, TEGa、TMIn 生長厚度為 13nm 的 InyGa(1_y)N 層（y = 0· 05 ?0· 10)，In 摻 雜濃度 1E+18 ?2E+18atom/cm3 ;InxGa(1_riN/InyGa(1_ y)N 量子阱層周期數(shù)為 6。
[0313] 接著，反應(yīng)腔壓力維持在400mbar，低溫700°C，通入NH3, TEGa、TMIn生長摻雜In 的厚度為 3. lnm 的 Infaa^N 層（m = 0· 15-0. 25)，In 摻雜濃度 1E+20 ?3E+20atom/cm3， 升溫至 810°C，通入 NH3, TEGa、TMA1 生長厚度為 13nm 的 AlnGa(1_n)N 層（η = 0· 10 ?0· 15)， A1 摻雜濃度 1E+18 ?2E+18atom/cm3 ;InmGa(1_m)N/AlnGa(1_ n)N 量子阱層周期數(shù)為 5。
[0314] 優(yōu)選地，處理襯底的反應(yīng)腔壓力在200mbar，溫度在1KKTC。
[0315] 優(yōu)選地，生長GaN緩沖層的反應(yīng)腔壓力在300?600mbar，溫度在550?750°C。
[0316] 優(yōu)選地，生長非摻雜GaN層的反應(yīng)腔壓力在300?400mbar，溫度在1100? 1300。。。
[0317] 優(yōu)選地，生長p型AlGaN層的反應(yīng)腔壓力在300mbar，溫度在970°C。
[0318] 優(yōu)選地，生長p型GaN層的反應(yīng)腔壓力在600?900mbar，溫度在1000?1100°C。
[0319] 優(yōu)選地，所述的低溫GaN緩沖層的厚度為50nm。
[0320] 優(yōu)選地，所述的非摻雜GaN層的厚度為3. 4 μ m。
[0321] 優(yōu)選地，所述的η型GaN層摻雜Si，Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3,厚度為 3. 5 μ m〇
[0322] 優(yōu)選地，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,厚度為 31nm。
[0323] 優(yōu)選地，所述的p型GaN層，Mg摻雜濃度1E+19?lE+20atom/cm3,厚度為lllnm。
[0324] 本實施例還提供一種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，所述的外延片為帶量子阱壘層的外延片。
[0325] 實施例20
[0326] 本實施例的生長方法與實施例1的生長步驟相同。
[0327] 優(yōu)選地，處理襯底的反應(yīng)腔壓力在200mbar，溫度在1100°C。
[0328] 優(yōu)選地，生長GaN緩沖層的反應(yīng)腔壓力在305?590mbar，溫度在750°C。
[0329] 優(yōu)選地，生長非摻雜GaN層的反應(yīng)腔壓力在205?300mbar，溫度在1300°C。
[0330] 優(yōu)選地，生長p型AlGaN層的反應(yīng)腔壓力在200?300mbar，溫度在1000°C。
[0331] 優(yōu)選地，生長p型GaN層的反應(yīng)腔壓力在900mbar，溫度在1KKTC。
[0332] 優(yōu)選地，所述的低溫GaN緩沖層的厚度為50nm。
[0333] 優(yōu)選地，所述的非摻雜GaN層的厚度為3. 9 μ m。
[0334] 優(yōu)選地，所述的η型GaN層摻雜Si，Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3,厚度為 3. 9 μ m〇
[0335] 優(yōu)選地，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,厚度為 29nm。
[0336] 優(yōu)選地，所述的p型GaN層，Mg摻雜濃度1E+19?lE+20atom/cm3,厚度為150nm。
[0337] 本實施例還提供一種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，所述的外延片為帶量子阱壘層的外延片。
[0338] 試驗一
[0339] 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 同點在于發(fā)光層參數(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ΙΤ0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Si0 2約500埃，然后在相同的條件下將樣品研磨切割成 762 μ m*762 μ m(30mi*30mil)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。
[0340] 所述的 InxGa(1_x)N/InyGa(1_ y)N 量子阱層，其中，InxGa(1_x)N 的厚度為 2. 8 ?3. 5nm ; InyGa(1_y)N 的厚度為 10 ?15nm ;
[0341] 所述的 InmGa(1_m)N/AlnGa(1_ n)N 量子阱層，其中，InmGa(1_m)N 的厚度為 2. 8 ?3. 5nm， AlnGa(1_n)N 的厚度為 10 ?15nm。
[0342] 表 1
[0343]

【權(quán)利要求】
1. 一種帶量子阱壘層的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，發(fā)光層MQW，P型AlGaN層，P型GaN層，其特征在于， 所述的發(fā)光層 MQW 包括：InxGa(1_x)N/InyGa (1_y)N 量子阱層與 InmGa(1_m)N/AlnGa(1_ n)N 量子 阱層的組合，其中，X = 〇· 15 ?0· 25, y = 0· 05 ?0· 10 ;m = 0· 15 ?0· 25, η = 0· 10 ? 0· 15。
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InxGa(1_x)N/InyGa (1_y)N量子阱層的周期數(shù)為5?6,其中，InxGa(1_ x)N的In摻雜 濃度為 1E+20 ?3E+20atom/cm3，InyGa(1_y)N 的 In 慘雜濃度為 1E+18 ?2E+18atom/cm3 ; 所述的InmGa(1_m)N/AlnGa (1_n)N量子阱層的周期數(shù)為5?6,其中，InmGa(1_ m)N的In摻雜 濃度為 1E+20 ?3E+20atom/cm3, AlnGa(1_n)N 的 A1 慘雜濃度 lE+18_2E+18atom/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 InxGa(1_x)N/InyGa(1_ y)N 量子阱層，其中，InxGa(1_x)N 的厚度為 2. 8 ?3. 5nm ; InyGa(1_y)N 的厚度為 10 ?15nm ; 所述的 InmGa(1_m)N/AlnGa(1_ n)N 量子阱層，其中，InmGa(1_m)N 的厚度為 2. 8 ?3. 5nm， AlnGa(1_n)N 的厚度為 10 ?15nm。
4. 一種帶量子阱壘層的LED外延片的生長方法，依次包括處理襯底，生長低溫GaN緩沖 層，生長非摻雜GaN層，生長η型GaN層，生長發(fā)光層MQW，生長p型AlGaN層，生長p型GaN 層的步驟，其特征在于， 所述的生長發(fā)光層MQW的步驟包括：生長InxGa(1_x)N/In yGa(1_y)N量子阱層與InmGa(1_ m)N/ AlnGa(1_n)N 量子阱層的組合，其中，X = 0· 15 ?0· 25, y = 0· 05 ?0· 10 ;m = 0· 15 ?0· 25， η = 0. 10 ?0. 15。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的生長方法，其特征在于： 所述的生長InxGa(1_x)N/InyGa (1_y)N量子阱層的周期數(shù)為5?6,其中，InxGa(1_ x)N的In 摻雜濃度為1E+20?3E+20atom/cm3,厚度為2. 8?3. 5nm ;InyGa(1_y)N的In摻雜濃度為 1E+18 ?2E+18atom/cm3,厚度為 10 ?15nm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的生長方法，其特征在于： 所述的生長InmGa(1_m)N/AlnGa (1_n)N量子阱層的周期數(shù)為5?6,其中，InmGa(1_ m)N的 In摻雜濃度為1E+20?3E+20atom/cm3,厚度為2. 8?3. 5nm，AlnGa(1_n)N的A1摻雜濃度 lE+18_2E+18atom/cm3,厚度為 10 ?15nm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的生長方法，其特征在于： 所述的生長InxGa(1_x)N/InyGa (1_y)N量子阱層的反應(yīng)腔壓力在300?400mbar，溫度在 700 ?750。。； 所述的生長InmGa(1_m)N/AlnGa (1_n)N量子阱層的反應(yīng)腔壓力在300?400mbar，溫度在 700 ?750。。。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的生長方法，其特征在于： 處理襯底的反應(yīng)腔壓力在150?200mbar，溫度在1000?1KKTC ; 生長GaN緩沖層的反應(yīng)腔壓力在300?600mbar，溫度在550?750°C ; 生長非摻雜GaN層的反應(yīng)腔壓力在200?400mbar，溫度在1100?1300°C ; 生長P型AlGaN層的反應(yīng)腔壓力在200?300mbar，溫度在900?1000°C ; 生長p型GaN層的反應(yīng)腔壓力在600?900mbar，溫度在1000?1100°C。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的生長方法，其特征在于： 所述的低溫GaN緩沖層的厚度為50nm ; 所述的非摻雜GaN層的厚度為2?4 μ m ; 所述的η型GaN層摻雜Si，Si摻雜濃度5E+18?lE+19atom/cm3,厚度為2?4 μ m ; 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,厚度為 20 ?50nm ; 所述的P型GaN層，Mg慘雜濃度1E+19?lE+20atom/cm3,厚度為100?200nm。
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3中任何一項所述的外延片。
【文檔編號】H01L33/00GK104091870SQ201410369108
【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 申請人:湘能華磊光電股份有限公司