本申請(qǐng)涉及LED外延設(shè)計(jì)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種LED外延接觸層生長(zhǎng)方法。

背景技術(shù)：

隨著半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)、太陽能等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,一種新的功能材料———透明導(dǎo)電氧化物薄膜(transparent conduct ing oxide,簡(jiǎn)稱TCO薄膜)隨之產(chǎn)生、發(fā)展起來。這類薄膜具有禁帶寬、可見光譜區(qū)光透射率高和電阻率低等光電特性,在半導(dǎo)體光電器件領(lǐng)域、太陽能電池、平面顯示、特殊功能窗口涂層等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。其中制備技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的當(dāng)屬In₂O₃基(In₂O₃∶Sn,簡(jiǎn)稱ITO)薄膜。但是,由于ITO薄膜中In₂O₃價(jià)格昂貴,從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本很高；而且,In材料有毒,在制備和應(yīng)用過程中對(duì)人體有害；另外,Sn和In的原子量較大,成膜過程中容易滲入到襯底內(nèi)部,毒化襯底材料,尤其在液晶顯示器件中污染現(xiàn)象嚴(yán)重。而ZnO∶Al(簡(jiǎn)稱AZO)透明導(dǎo)電薄膜中的Zn源價(jià)格便宜、來源豐富、無毒,并且在氫等離子體中穩(wěn)定性要優(yōu)于ITO薄膜,同時(shí)具有可與ITO薄膜相比擬的光電特性。所以,AZO薄膜取代ITO薄膜在發(fā)展上具有一定的優(yōu)越性。

目前市場(chǎng)上應(yīng)用在LED芯片上用作電流擴(kuò)展層的是ITO(In₂O₃∶Sn)透明導(dǎo)電薄膜，所以相應(yīng)的LED外延接觸層主要設(shè)計(jì)用于匹配ITO材料，一般用GaN材料。而如果在芯片上面應(yīng)用AZO透明導(dǎo)電薄膜做擴(kuò)展層，為降低接觸電阻，外延接觸層急需改變。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本申請(qǐng)所要解決的技術(shù)問題是提供了一種LED外延接觸層生長(zhǎng)方法，將LED外延最后的接觸層設(shè)計(jì)為In_xGa_1-xN:Zn/In_xGa_1-xN:Mg結(jié)構(gòu)，有效降低了接觸電阻，從而有利于降低LED芯片的工作電壓。

為了解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)有如下技術(shù)方案：

一種LED外延接觸層生長(zhǎng)方法，其特征在于，依次包括：處理襯底、生長(zhǎng)低溫GaN成核層、生長(zhǎng)高溫GaN緩沖層、生長(zhǎng)非摻雜u-GaN層、生長(zhǎng)摻雜濃度穩(wěn)定的n-GaN層、生長(zhǎng)多量子阱發(fā)光層、生長(zhǎng)p型AlGaN層、生長(zhǎng)高溫p型GaN層、生長(zhǎng)In_xGa_1-xN:Zn/In_xGa_1-xN:Mg接觸層、降溫冷卻，其中：

所述生長(zhǎng)In_xGa_1-xN:Zn/In_xGa_1-xN:Mg結(jié)構(gòu)接觸層，進(jìn)一步為：

控制生長(zhǎng)溫度為850℃-1050℃，生長(zhǎng)壓力為100Torr-500Torr，通入300sccm-600sccm的TEGa、900sccm-1200sccm的TMIn、1000sccm-1400sccm DMZn及30000sccm-50000sccm的NH₃，先生長(zhǎng)厚度為1nm-20nm的摻雜Zn的In_xGa_1-xN層，X＝0-1其中，Zn摻雜濃度為1E17atoms/cm³-1E20atoms/cm³，In在In、Ga、N、Zn四種原子中所占的摩爾組分控制為3-30％，形成In_xGa_1-xN:Zn層；

在生長(zhǎng)完In_xGa_1-xN:Zn層后，保持生長(zhǎng)溫度和生長(zhǎng)壓力不變，繼續(xù)通入300sccm-600sccm的TEGa、900sccm-1200sccm的TMIn、30000sccm-50000sccm的NH₃及600sccm-1000sccm CP₂Mg接著生長(zhǎng)厚度為1nm-10nm的摻雜Mg的In_xGa_1-xN層，X＝0-1，其中，Mg的摻雜濃度為1E19atoms/cm³-1E22atoms/cm³，In在In、Ga、N、Mg四種原子中所占的摩爾組分控制為3-30％，形成In_xGa_1-xN:Mg層；

優(yōu)選地，其中：

所述處理襯底，進(jìn)一步為：在1050℃-1150℃的H₂氣氛下，將藍(lán)寶石進(jìn)行退火處理并清潔襯底表面。

優(yōu)選地，其中：

所述生長(zhǎng)低溫GaN成核層，進(jìn)一步為：

降溫至500℃-620℃，通入NH₃和TMGa，保持反應(yīng)腔壓力400mbar-650mbar，在藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)厚度為20nm-40nm的低溫GaN成核層。

優(yōu)選地，其中：

所述生長(zhǎng)高溫GaN緩沖層，進(jìn)一步為：

在低溫GaN成核層，停止通入TMGa，進(jìn)行原位退火處理，退火溫度升高至1000℃-1100℃，退火時(shí)間為5min-10min；

退火完成之后，將溫度調(diào)節(jié)至900℃-1050℃，繼續(xù)通入TMGa，外延生長(zhǎng)厚度為0.2μm-1μm的高溫GaN緩沖層，生長(zhǎng)壓力為400Torr-650Torr。

優(yōu)選地，其中：

所述生長(zhǎng)非摻雜u-GaN層，進(jìn)一步為：

在高溫GaN緩沖層生長(zhǎng)結(jié)束后，通入NH₃和TMGa，升高溫度到1050℃-1200℃，保持反應(yīng)腔壓力100Torr-500Torr，持續(xù)生長(zhǎng)厚度為1μm-3μm的非摻雜u-GaN層。

優(yōu)選地，其中：

所述生長(zhǎng)摻雜濃度穩(wěn)定的n-GaN層，進(jìn)一步為：

在非摻雜u-GaN層生長(zhǎng)結(jié)束后，通入NH₃、TMGa和SiH₄，生長(zhǎng)一層摻雜濃度穩(wěn)定的n-GaN層，生長(zhǎng)厚度為2μm-4μm，生長(zhǎng)溫度為1050-1200℃，生長(zhǎng)壓力為100-600Torr，Si摻雜濃度為8E18atoms/cm³-2E19atoms/cm³。

優(yōu)選地，其中：

所述生長(zhǎng)多量子阱發(fā)光層，進(jìn)一步為：

在摻雜濃度穩(wěn)定的n-GaN層生長(zhǎng)結(jié)束后，降低溫度至700℃-800℃，保持反應(yīng)腔壓力100mbar-500mbar，生長(zhǎng)厚度為2nm-5nm的In_yGa_(1-y)N阱層，y＝0.1-0.3，

升高溫度達(dá)到800℃-950℃，生長(zhǎng)壓力為100mbar-500mbar，生長(zhǎng)厚度為8nm-15nm的GaN磊層，在GaN磊層摻雜Si，Si摻雜濃度為8E16atoms/cm³-6E17atoms/cm³；

交替生長(zhǎng)所述In_yGa_(1-y)N阱層和所述GaN磊層，生長(zhǎng)周期為5-15，形成In_yGa_(1-y)N/GaN發(fā)光層，

生長(zhǎng)過程中所用的MO源為TEGa、TMIn及SiH₄。

優(yōu)選地，其中：

所述生長(zhǎng)p型AlGaN層，進(jìn)一步為：

在多量子阱發(fā)光層生長(zhǎng)完成后，保持反應(yīng)腔壓力20Torr-200Torr、升高溫度至900℃-1100℃，持續(xù)生長(zhǎng)摻雜Al和Mg的厚度為50nm-200nm的p型AlGaN層，其中：

Al的摩爾組分為10％-30％，Mg摻雜濃度為1E18atoms/cm³-1E21atoms/cm³，

生長(zhǎng)過程中通入的MO源為TMAl、TMGa和CP₂Mg。

優(yōu)選地，其中：

所述生長(zhǎng)高溫p型GaN層，進(jìn)一步為：

p型AlGaN層生長(zhǎng)完成后，保持反應(yīng)腔壓力100Torr-500Torr、溫度850℃-1000℃，持續(xù)生長(zhǎng)厚度為100nm-800nm的摻Mg的高溫p型GaN層，其中：

Mg摻雜濃度為1E18atoms/cm³-1E21atoms/cm³，通入的MO源為TMGa和CP₂Mg。

優(yōu)選地，其中：

所述降溫冷卻，進(jìn)一步為：將反應(yīng)腔降溫至650℃-800℃，采用純氮?dú)夥諊M(jìn)行退火處理5min-10min，然后將至室溫，結(jié)束生長(zhǎng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)所述的方法，達(dá)到了如下效果：

本發(fā)明的LED外延接觸層生長(zhǎng)方法中，在高溫p型GaN層生長(zhǎng)完成之后，生長(zhǎng)一層In_xGa_1-xN:Zn/In_xGa_1-xN:Mg結(jié)構(gòu)接觸層來取代原來的Mg:GaN接觸層，通過In_xGa_1-xN:Zn/In_xGa_1-xN:Mg材料,來調(diào)整與AZO薄膜材料的勢(shì)壘高度差，同時(shí)重?fù)诫s能讓半導(dǎo)體耗盡區(qū)變窄，使載流子有更多機(jī)會(huì)隧穿，以匹配ZnO∶Al(AZO)透明導(dǎo)電薄膜電流擴(kuò)展層，來降低接觸電阻，從而降低LED芯片的工作電壓。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1和實(shí)施例2中LED外延層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為對(duì)比實(shí)施例1中LED外延層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為采用本發(fā)明的方法和傳統(tǒng)方法制得的30mil*30mil芯片的電壓分布對(duì)比圖；

圖4為采用本發(fā)明的方法和傳統(tǒng)方法制得的30mil*30mil芯片的亮度分布對(duì)比圖；

其中，1-襯底，2-緩沖層GaN(包括低溫GaN成核層和高溫GaN緩沖層)，3-非摻雜u-GaN層，4-n-GaN層，5-多量子阱發(fā)光層，6-p型AlGaN層，7-高溫p型GaN層，8-In_xGa_1-xN:Zn/In_xGa_1-xN:Mg結(jié)構(gòu)接觸層，9-Mg:GaN接觸層。

具體實(shí)施方式

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，制造商可能會(huì)用不同名詞來稱呼同一個(gè)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(shí)施本申請(qǐng)的較佳實(shí)施方式，然所述描述乃以說明本申請(qǐng)的一般原則為目的，并非用以限定本申請(qǐng)的范圍。本申請(qǐng)的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。

實(shí)施例1

本發(fā)明運(yùn)用VEECO MOCVD來生長(zhǎng)高亮度GaN基LED外延片。采用高純H₂或高純N₂或高純H₂和高純N₂的混合氣體作為載氣，高純NH₃作為N源，金屬有機(jī)源三甲基鎵(TMGa)，金屬有機(jī)源三乙基鎵(TEGa)，三甲基銦(TMIn)作為銦源，N型摻雜劑為硅烷(SiH₄)，三甲基鋁(TMAl)作為鋁源，P型摻雜劑為二茂鎂(CP₂Mg)，襯底為(0001)面藍(lán)寶石，反應(yīng)壓力在100Torr到1000Torr之間。具體生長(zhǎng)方式如下(外延結(jié)構(gòu)請(qǐng)參考圖1)：

本發(fā)明提供一種LED外延接觸層生長(zhǎng)方法，依次包括：步驟101、處理襯底；步驟102、生長(zhǎng)低溫GaN成核層；步驟103、生長(zhǎng)高溫GaN緩沖層；步驟104、生長(zhǎng)非摻雜u-GaN層；步驟105、生長(zhǎng)摻雜濃度穩(wěn)定的n-GaN層；步驟106、生長(zhǎng)多量子阱發(fā)光層；步驟107、生長(zhǎng)p型AlGaN層；步驟108、生長(zhǎng)高溫p型GaN層；步驟109、生長(zhǎng)In_xGa_1-xN:Zn/In_xGa_1-xN:Mg結(jié)構(gòu)接觸層；步驟110、降溫冷卻，其中：

所述生長(zhǎng)In_xGa_1-xN:Zn/In_xGa_1-xN:Mg結(jié)構(gòu)接觸層，進(jìn)一步為：

控制生長(zhǎng)溫度為850℃-1050℃，生長(zhǎng)壓力為100Torr-500Torr，通入300sccm-600sccm的TEGa、900sccm-1200sccm的TMIn、1000sccm-1400sccm DMZn及30000sccm-50000sccm的NH₃，先生長(zhǎng)厚度為1nm-20nm的摻雜Zn的In_xGa_1-xN層，X＝0-1其中，Zn摻雜濃度為1E17atoms/cm³-1E20atoms/cm³，In在In、Ga、N、Zn四種原子中所占的摩爾組分控制為3-30％，形成In_xGa_1-xN:Zn層；

在生長(zhǎng)完In_xGa_1-xN:Zn層后，保持生長(zhǎng)溫度和生長(zhǎng)壓力不變，繼續(xù)通入300sccm-600sccm的TEGa、900sccm-1200sccm的TMIn、30000sccm-50000sccm的NH₃及600sccm-1000sccm CP₂Mg接著生長(zhǎng)厚度為1nm-10nm的摻雜Mg的In_xGa_1-xN層，X＝0-1，其中，Mg的摻雜濃度為1E19atoms/cm³-1E22atoms/cm³，In在In、Ga、N、Mg四種原子中所占的摩爾組分控制為3-30％，形成In_xGa_1-xN:Mg層；

本發(fā)明所提供的上述LED外延接觸層生長(zhǎng)方法中，在高溫p型GaN層生長(zhǎng)完成之后，在步驟109中生長(zhǎng)一層In_xGa_1-xN:Zn/In_xGa_1-xN:Mg結(jié)構(gòu)接觸層來取代原來的Mg:GaN接觸層，通過In_xGa_1-xN:Zn/In_xGa_1-xN:Mg材料,來調(diào)整與AZO薄膜材料的勢(shì)壘高度差，同時(shí)重?fù)诫s能讓半導(dǎo)體耗盡區(qū)變窄，使載流子有更多機(jī)會(huì)隧穿，以匹配ZnO∶Al(AZO)透明導(dǎo)電薄膜電流擴(kuò)展層，來降低接觸電阻，從而降低LED芯片的工作電壓。

實(shí)施例2

本發(fā)明運(yùn)用VEECO MOCVD來生長(zhǎng)高亮度GaN基LED外延片。采用高純H₂或高純N₂或高純H₂和高純N₂的混合氣體作為載氣，高純NH₃作為N源，金屬有機(jī)源三甲基鎵(TMGa)，金屬有機(jī)源三乙基鎵(TEGa)，三甲基銦(TMIn)作為銦源，N型摻雜劑為硅烷(SiH₄)，三甲基鋁(TMAl)作為鋁源，P型摻雜劑為二茂鎂(CP₂Mg)，襯底為(0001)面藍(lán)寶石，反應(yīng)壓力在100Torr到1000Torr之間。具體生長(zhǎng)方式如下(外延結(jié)構(gòu)請(qǐng)參考圖1)：

1、處理襯底，具體為：

在1050℃-1150℃的H₂氣氛下，將藍(lán)寶石進(jìn)行退火處理并清潔襯底表面。

2、生長(zhǎng)低溫GaN成核層，具體為：

降溫至500℃-620℃，通入NH₃和TMGa，保持反應(yīng)腔壓力400mbar-650mbar，在藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)厚度為20nm-40nm的低溫GaN成核層。

3、生長(zhǎng)高溫GaN緩沖層，具體為：

在低溫GaN成核層，停止通入TMGa，進(jìn)行原位退火處理，退火溫度升高至1000℃-1100℃，退火時(shí)間為5min-10min；

退火完成之后，將溫度調(diào)節(jié)至900℃-1050℃，繼續(xù)通入TMGa，外延生長(zhǎng)厚度為0.2μm-1μm的高溫GaN緩沖層，生長(zhǎng)壓力為400Torr-650Torr。

4、生長(zhǎng)非摻雜u-GaN層，具體為：

在高溫GaN緩沖層生長(zhǎng)結(jié)束后，通入NH₃和TMGa，升高溫度到1050℃-1200℃，保持反應(yīng)腔壓力100Torr-500Torr，持續(xù)生長(zhǎng)厚度為1μm-3μm的非摻雜u-GaN層。

5、生長(zhǎng)摻雜濃度穩(wěn)定的n-GaN層，具體為：

在非摻雜u-GaN層生長(zhǎng)結(jié)束后，通入NH₃、TMGa和SiH₄，生長(zhǎng)一層摻雜濃度穩(wěn)定的n-GaN層，生長(zhǎng)厚度為2μm-4μm，生長(zhǎng)溫度為1050-1200℃，生長(zhǎng)壓力為100-600Torr，Si摻雜濃度為8E18atoms/cm³-2E19atoms/cm³。

6、生長(zhǎng)多量子阱發(fā)光層，具體為：

在摻雜濃度穩(wěn)定的n-GaN層生長(zhǎng)結(jié)束后，降低溫度至700℃-800℃，保持反應(yīng)腔壓力100mbar-500mbar，生長(zhǎng)厚度為2nm-5nm的In_yGa_(1-y)N阱層，y＝0.1-0.3，

升高溫度達(dá)到800℃-950℃，生長(zhǎng)壓力為100mbar-500mbar，生長(zhǎng)厚度為8nm-15nm的GaN磊層，在GaN磊層摻雜Si，Si摻雜濃度為8E16atoms/cm³-6E17atoms/cm³；

交替生長(zhǎng)所述In_yGa_(1-y)N阱層和所述GaN磊層，生長(zhǎng)周期為5-15，形成In_yGa_(1-y)N/GaN發(fā)光層，

生長(zhǎng)過程中所用的MO源為TEGa、TMIn及SiH₄。

7、生長(zhǎng)p型AlGaN層，具體為：

在多量子阱發(fā)光層生長(zhǎng)完成后，保持反應(yīng)腔壓力20Torr-200Torr、升高溫度至900℃-1100℃，持續(xù)生長(zhǎng)摻雜Al和Mg的厚度為50nm-200nm的p型AlGaN層，其中：

Al的摩爾組分為10％-30％，Mg摻雜濃度為1E18atoms/cm³-1E21atoms/cm³，

生長(zhǎng)過程中通入的MO源為TMAl、TMGa和CP₂Mg。

8、生長(zhǎng)高溫p型GaN層，具體為：

p型AlGaN層生長(zhǎng)完成后，保持反應(yīng)腔壓力100Torr-500Torr、溫度850℃-1000℃，持續(xù)生長(zhǎng)厚度為100nm-800nm的摻Mg的高溫p型GaN層，其中：

Mg摻雜濃度為1E18atoms/cm³-1E21atoms/cm³，通入的MO源為TMGa和CP₂Mg。

9、生長(zhǎng)In_xGa_1-xN:Zn/In_xGa_1-xN:Mg隧穿結(jié)結(jié)構(gòu)接觸層，具體為：

控制生長(zhǎng)溫度為850℃-1050℃，生長(zhǎng)壓力為100Torr-500Torr，通入300sccm-600sccm的TEGa、900sccm-1200sccm的TMIn、1000sccm-1400sccm DMZn及30000sccm-50000sccm的NH₃，先生長(zhǎng)厚度為1nm-20nm的摻雜Zn的In_xGa_1-xN層，X＝0-1其中，Zn摻雜濃度為1E17atoms/cm³-1E20atoms/cm³，In在In、Ga、N、Zn四種原子中所占的摩爾組分控制為3-30％，形成In_xGa_1-xN:Zn層；

在生長(zhǎng)完In_xGa_1-xN:Zn層后，保持生長(zhǎng)溫度和生長(zhǎng)壓力不變，繼續(xù)通入300sccm-600sccm的TEGa、900sccm-1200sccm的TMIn、30000sccm-50000sccm的NH₃及600sccm-1000sccm CP₂Mg接著生長(zhǎng)厚度為1nm-10nm的摻雜Mg的In_xGa_1-xN層，X＝0-1，其中，Mg的摻雜濃度為1E19atoms/cm³-1E22atoms/cm³，In在In、Ga、N、Mg四種原子中所占的摩爾組分控制為3-30％，形成In_xGa_1-xN:Mg層；

10、降溫冷卻，具體為：

將反應(yīng)腔降溫至650℃-800℃，采用純氮?dú)夥諊M(jìn)行退火處理5min-10min，然后將至室溫，結(jié)束生長(zhǎng)。

外延結(jié)構(gòu)經(jīng)過清洗、沉積、光刻和刻蝕等后續(xù)半導(dǎo)體加工工藝，制成單顆小尺寸芯片。

本申請(qǐng)的發(fā)明重點(diǎn)在于上述第9步的生長(zhǎng)，在高溫p型GaN層生長(zhǎng)完之后，生長(zhǎng)一層In_xGa_1-xN:Zn/In_xGa_1-xN:Mg結(jié)構(gòu)接觸層來取代原來的Mg:GaN接觸層，通過In_xGa_1-xN:Zn/In_xGa_1-xN:Mg材料,來調(diào)整與AZO薄膜材料的勢(shì)壘高度差，同時(shí)重?fù)诫s能讓半導(dǎo)體耗盡區(qū)變窄，使載流子有更多機(jī)會(huì)隧穿，以匹配ZnO∶Al(AZO)透明導(dǎo)電薄膜電流擴(kuò)展層，來降低接觸電阻，從而降低LED芯片的工作電壓。

實(shí)施例3

以下提供對(duì)比實(shí)施例1，即傳統(tǒng)LED外延層的生長(zhǎng)方法。

傳統(tǒng)LED外延層的生長(zhǎng)方法為(外延層結(jié)構(gòu)參見圖2)：

1、在1050℃-1150℃的H₂氣氛下，將藍(lán)寶石進(jìn)行退火處理并清潔襯底表面。

2、降溫至500℃-620℃，通入NH₃和TMGa，保持反應(yīng)腔壓力400mbar-650mbar，在藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)厚度為20nm-40nm的低溫GaN成核層。

3、在低溫GaN成核層，停止通入TMGa，進(jìn)行原位退火處理，退火溫度升高至1000℃-1100℃，退火時(shí)間為5min-10min；退火完成之后，將溫度調(diào)節(jié)至900℃-1050℃，繼續(xù)通入TMGa，外延生長(zhǎng)厚度為0.2μm-1μm的高溫GaN緩沖層，生長(zhǎng)壓力為400Torr-650Torr。

4、在高溫GaN緩沖層生長(zhǎng)結(jié)束后，通入NH₃和TMGa，升高溫度到1050℃-1200℃，保持反應(yīng)腔壓力100Torr-500Torr，持續(xù)生長(zhǎng)厚度為1μm-3μm的非摻雜u-GaN層。

5、在非摻雜u-GaN層生長(zhǎng)結(jié)束后，通入NH₃、TMGa和SiH₄，生長(zhǎng)一層摻雜濃度穩(wěn)定的n-GaN層，生長(zhǎng)厚度為2μm-4μm，生長(zhǎng)溫度為1050-1200℃，生長(zhǎng)壓力為100-600Torr，Si摻雜濃度為8E18atoms/cm³-2E19atoms/cm³。

6、在摻雜濃度穩(wěn)定的n-GaN層生長(zhǎng)結(jié)束后，降低溫度至700℃-800℃，保持反應(yīng)腔壓力100mbar-500mbar，生長(zhǎng)厚度為2nm-5nm的In_yGa_(1-y)N阱層，y＝0.1-0.3，

升高溫度達(dá)到800℃-950℃，生長(zhǎng)壓力為100mbar-500mbar，生長(zhǎng)厚度為8nm-15nm的GaN磊層，在GaN磊層摻雜Si，Si摻雜濃度為8E16atoms/cm³-6E17atoms/cm³；

交替生長(zhǎng)所述In_yGa_(1-y)N阱層和所述GaN磊層，生長(zhǎng)周期為5-15，形成In_yGa_(1-y)N/GaN發(fā)光層，

生長(zhǎng)過程中所用的MO源為TEGa、TMIn及SiH₄。

7、然后降溫至900℃-950℃，保持反應(yīng)腔壓力200mbar-300mbar，生長(zhǎng)厚度為50nm-200nm的摻Mg的高溫P型GaN層，Mg摻雜濃度為1E19atoms/cm³-3E19atoms/cm³。

8、在多量子阱發(fā)光層生長(zhǎng)完成后，保持反應(yīng)腔壓力20Torr-200Torr、升高溫度至900℃-1100℃，持續(xù)生長(zhǎng)摻雜Al和Mg的厚度為50nm-200nm的p型AlGaN層，其中：Al的摩爾組分為10％-30％，Mg摻雜濃度為1E18atoms/cm³-1E21atoms/cm³，生長(zhǎng)過程中通入的MO源為TMAl、TMGa和CP₂Mg。

9、p型AlGaN層生長(zhǎng)完成后，保持反應(yīng)腔壓力100Torr-500Torr、溫度850℃-1050℃，持續(xù)生長(zhǎng)厚度為5nm-20nm的摻Mg的高溫p型GaN接觸層，其中：Mg摻雜濃度為1E19atoms/cm³-1E22atoms/cm³，通入的MO源為TMGa和CP₂Mg。

10、外延生長(zhǎng)結(jié)束后，將反應(yīng)室的溫度降至650℃-800℃，采用純氮?dú)夥諊M(jìn)行退火處理5min-10min，然后將至室溫，結(jié)束生長(zhǎng)。

外延結(jié)構(gòu)經(jīng)過清洗、沉積、光刻和刻蝕等后續(xù)半導(dǎo)體加工工藝制成單顆小尺寸芯片。

根據(jù)傳統(tǒng)的LED的生長(zhǎng)方法(實(shí)施例3的方法)制備樣品1，根據(jù)本專利描述的方法制備樣品2、樣品3；樣品1和樣品2、樣品3外延生長(zhǎng)方法參數(shù)不同點(diǎn)在于生長(zhǎng)接觸層的生長(zhǎng)方式不一樣，其它外延層生長(zhǎng)條件完全一樣，請(qǐng)參考表1。樣品1和樣品2、樣品3在相同的前工藝條件下鍍ZnO∶Al(AZO)透明導(dǎo)電薄膜來做電流擴(kuò)展層，然后在相同的條件下將樣品研磨切割成762μm*762μm(30mi*30mil)的芯片顆粒，然后樣品1和樣品2、樣品3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(dòng)電流350mA條件下測(cè)試樣品1和樣品2、樣品3的光電性能，得到的參數(shù)參見圖3和圖4。

表1樣品1、2產(chǎn)品生長(zhǎng)參數(shù)比較

表1中，樣品1采用傳統(tǒng)生長(zhǎng)方式，生長(zhǎng)的接觸層為Mg:GaN結(jié)構(gòu)；樣品2和樣品3采用本發(fā)明的生長(zhǎng)方式，生長(zhǎng)的接觸層為In_xGa_1-xN:Zn/In_xGa_1-xN:Mg結(jié)構(gòu)。

結(jié)合表1、圖3-圖4的數(shù)據(jù)可得出以下結(jié)論：

從圖3數(shù)據(jù)得出，樣品2較樣品1驅(qū)動(dòng)電壓從3.4-3.45v降低至3.3-3.35v左右，樣品3較樣品1驅(qū)動(dòng)電壓從3.4-3.45V降低至3.25-3.3v左右。從圖4數(shù)據(jù)得出，樣品1和樣品2、樣品3的亮度相差不多，都在530mw附近。

因此，本專利提供的生長(zhǎng)方法能降低LED的驅(qū)動(dòng)電壓。

通過以上各實(shí)施例可知，本申請(qǐng)存在的有益效果是：

本發(fā)明匹配AZO薄膜電流擴(kuò)展層的LED外延接觸層生長(zhǎng)方法中，在高溫p型GaN層生長(zhǎng)完成之后，生長(zhǎng)一層In_xGa_1-xN:Zn/In_xGa_1-xN:Mg結(jié)構(gòu)接觸層來取代原來的Mg:GaN接觸層，通過In_xGa_1-xN:Zn/In_xGa_1-xN:Mg材料,來調(diào)整與AZO薄膜材料的勢(shì)壘高度差，同時(shí)重?fù)诫s能讓半導(dǎo)體耗盡區(qū)變窄，使載流子有更多機(jī)會(huì)隧穿，以匹配ZnO∶Al(AZO)透明導(dǎo)電薄膜電流擴(kuò)展層，來降低接觸電阻，從而降低LED芯片的工作電壓。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本申請(qǐng)的實(shí)施例可提供為方法、裝置、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本申請(qǐng)可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本申請(qǐng)可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲(chǔ)器、CD-ROM、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

上述說明示出并描述了本申請(qǐng)的若干優(yōu)選實(shí)施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本申請(qǐng)并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本申請(qǐng)的精神和范圍，則都應(yīng)在本申請(qǐng)所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。