1.一種垂直結(jié)構(gòu)LED紫光外延的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
步驟1:在1070~1090℃溫度下、壓力為150torr下通N2烘烤10~30min,氮化藍(lán)寶石、SiC或Si襯底,襯底厚度為430~450μm;
步驟2:將步驟1氮化后的藍(lán)寶石、SiC或Si襯底降溫至515~535℃、壓力為800torr,然后在襯底上生長厚度為15~35nm的基底,隨后升溫至1030~1050℃、壓力為400torr使基底重新結(jié)晶,再生長1.8~2.5μm的u-GaN修復(fù)層;
步驟3:升溫至1070~1090℃、壓力為200torr先生長輕Si摻雜的n-GaN層,厚度為500~600nm,再生長重Si摻雜的n-GaN層,厚度為300~400nm;
步驟4:在所述重Si摻雜n-GaN層的基礎(chǔ)上生長n-AlGaN電流擴展層,厚度為80~240nm;
步驟5:在n-AlGaN層的基礎(chǔ)上生長Si摻雜的n+GaN層,厚度為2~4μm,隨后生長不摻Si的n-GaN層500~600nm;
步驟6:在阱的生長溫度740~760℃,壘的生長溫度為820-840℃、壓力為200torr下生長10~20個周期的不摻雜Al的InGaN/GaN超晶格,再生長8個周期Al摻雜的InGaN/AlGaN;所述多量子阱層厚度為250~350nm;
步驟7:升溫至960~980℃,壓力為150torr生長PAlGaN層,厚度為1~200nm;
降溫至920~940℃,壓力為150torr生長輕Mg摻雜的P+GaN層,厚度為0.1~0.2μm;
生長重Mg摻雜的P++GaN層,厚度為5~20nm;
步驟8:生長CTL層,厚度為10~30nm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垂直結(jié)構(gòu)LED紫光外延的制備方法,其特征在于,步驟1中,所述襯底厚度為430μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垂直結(jié)構(gòu)LED紫光外延的制備方法,其特征在于,步驟2中,所述u-GaN修復(fù)層厚度為2μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垂直結(jié)構(gòu)LED紫光外延的制備方法,其特征在于,步驟4中,n-AlGaN電流擴展層厚度為200nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垂直結(jié)構(gòu)LED紫光外延的制備方法,其特征在于,所述步驟6中先生長10~20個周期厚度為80~120nm的不摻雜Al的InGaN/GaN超晶格,具體為:
先生長30~40nm的GaN-cap層,再生長5~15nm的barrierGaN層,最后生長1.5~5nm的InGaN阱層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種垂直結(jié)構(gòu)LED紫光外延的制備方法,其特征在于,所述步驟6中,再生長8個周期厚度為100~150nm的Al摻雜的InGaN/AlGaN,具體為:
先生長5~15nm的barrierInGaN層,再生長1.5~5nm的AlGaN阱層,最后生長30~40nm的GaN-cap層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垂直結(jié)構(gòu)LED紫光外延的制備方法,其特征在于,步驟8中,CTL層生長完畢后,降溫至710~730℃進行退火60-120min,之后隨爐冷卻。
8.一種垂直結(jié)構(gòu)LED紫光外延結(jié)構(gòu),其特征在于,包括依次生長的以下各層:藍(lán)寶石襯底;u-GaN修復(fù)層及基底;n-GaN輕摻過渡層;n-GaN重?fù)剑籲-AlGaN層;重?fù)絥-GaN層;n-GaN輕摻電流擴展層;MQWS層;摻雜p型AlGaN阻擋層;摻雜p型GaN層;摻雜pp型GaN層;CTL層,其中,所述外延結(jié)構(gòu)的波長分布區(qū)間為360~410nm。