1.一種降低接觸電阻的LED外延生長方法,其特征在于,依次包括:處理襯底、生長低溫緩沖層GaN、生長不摻雜GaN層、生長摻雜Si的N型GaN層、生長發(fā)光層、生長P型AlGaN層、生長摻雜Mg的P型GaN層、降溫冷卻,
在所述生長摻雜Mg的P型GaN層之后,還包括:生長SiInGaN/SiGaN超晶格層,
所述生長SiInGaN/SiGaN超晶格層為:
保持反應(yīng)腔壓力300mbar-600mbar、保持溫度750℃-850℃,通入流量為10sccm-20sccm的TMGa、100L/min-130L/min的N2、5sccm-10sccm的SiH4、1000sccm-2000sccm的TMIn,生長SiInGaN/SiGaN超晶格層,
所述生長SiInGaN/SiGaN超晶格層,具體為:
保持反應(yīng)腔壓力300mbar-600mbar、保持溫度750℃-850℃,通入流量為10sccm-20sccm的TMGa、100L/min-130L/min的N2、5sccm-10sccm的SiH4、1000sccm-2000sccm的TMIn,生長厚度為1nm-2nm的SiInGaN層,其中Si摻雜濃度為1E18atoms/cm3-5E18atoms/cm3,In摻雜濃度為1E19atoms/cm3-5E19atoms/cm3;
保持反應(yīng)腔壓力300mbar-600mbar、保持溫度750℃-850℃,通入流量為10sccm-20sccm的TMGa、100L/min-130L/min的N2、5sccm-10sccm的SiH4,生長厚度為1nm-2nm的SiGaN層,其中,Si摻雜濃度為1E18atoms/cm3-5E18atoms/cm3;
周期性生長所述SiInGaN層和所述SiGaN層,生長周期為2-4,
生長所述SiInGaN層和生長所述SiGaN層的順序可互換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述降低接觸電阻的LED外延生長方法,其特征在于,
所述處理襯底,具體為:在1000℃-1100℃的H2氣氛下,通入100L/min-130L/min的H2,保持反應(yīng)腔壓力100mbar-300mbar,處理藍寶石襯底8min-10min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述降低接觸電阻的LED外延生長方法,其特征在于,
所述生長低溫緩沖層,具體為:
降低溫度至500℃-600℃,保持反應(yīng)腔壓力300mbar-600mbar,通入流量為10000sccm-20000sccm NH3、50sccm-100sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2,在藍寶石襯底上生長厚度為20nm-40nm的低溫緩沖層GaN。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述降低接觸電阻的LED外延生長方法,其特征在于,
所述生長不摻雜GaN層,具體為:
升高溫度到1000℃-1200℃,保持反應(yīng)腔壓力300mbar-600mbar,通入流量為30000sccm-40000sccm的NH3、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、持續(xù)生長2μm-4μm的不摻雜GaN層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述降低接觸電阻的LED外延生長方法,其特征在于,
所述生長摻雜Si的N型GaN層,具體為:
保持反應(yīng)腔壓力、溫度不變,通入流量為30000sccm-60000sccm的NH3、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、20sccm-50sccm的SiH4,持續(xù)生長3μm-4μm摻雜Si的N型GaN,Si摻雜濃度5E18atoms/cm3-1E19atoms/cm3;
保持反應(yīng)腔壓力、溫度不變,通入流量為30000sccm-60000sccm的NH3、200sccm-400sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、2sccm-10sccm的SiH4,持續(xù)生長200nm-400nm摻雜Si的N型GaN,Si摻雜濃度5E17atoms/cm3-1E18atoms/cm3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述降低接觸電阻的LED外延生長方法,其特征在于,
所述生長發(fā)光層,具體為:
保持反應(yīng)腔壓力300mbar-400mbar、溫度700℃-750℃,通入流量為50000sccm-70000sccm的NH3、20sccm-40sccm的TMGa、1500sccm-2000sccm的TMIn、100L/min-130L/min的N2,生長摻雜In的厚度為2.5nm-3.5nm的InxGa(1-x)N層,x=0.20-0.25,發(fā)光波長450nm-455nm;
接著升高溫度至750℃-850℃,保持反應(yīng)腔壓力300mbar-400mbar,通入流量為50000sccm-70000sccm的NH3、20sccm-100sccm的TMGa、100L/min-130L/min的N2,生長8nm-15nm的GaN層;
重復(fù)InxGa(1-x)N的生長,然后重復(fù)GaN的生長,交替生長InxGa(1-x)N/GaN發(fā)光層,控制周期數(shù)為7-15個。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述降低接觸電阻的LED外延生長方法,其特征在于,
所述生長P型AlGaN層,具體為:
保持反應(yīng)腔壓力200mbar-400mbar、溫度900℃-950℃,通入流量為50000sccm-70000sccm的NH3、30sccm-60sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、100sccm-130sccm的TMAl、1000sccm-1300sccm的Cp2Mg,持續(xù)生長50nm-100nm的P型AlGaN層,Al摻雜濃度1E20atoms/cm3-3E20atoms/cm3,Mg摻雜濃度1E19atoms/cm3-1E20atoms/cm3。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述降低接觸電阻的LED外延生長方法,其特征在于,
所述生長摻雜Mg的P型GaN層,具體為:
保持反應(yīng)腔壓力400mbar-900mbar、溫度950℃-1000℃,通入流量為50000sccm-70000sccm的NH3、20sccm-100sccm的TMGa、100L/min-130L/min的H2、1000sccm-3000sccm的Cp2Mg,持續(xù)生長50nm-100nm的摻Mg的P型GaN層,Mg摻雜濃度1E19atoms/cm3-1E20atoms/cm3。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述降低接觸電阻的LED外延生長方法,其特征在于,
所述降溫冷卻,具體為:
降溫至650℃-680℃,保溫20min-30min,接著關(guān)閉加熱系統(tǒng)、關(guān)閉給氣系統(tǒng),隨爐冷卻。