專利名稱：生長(zhǎng)在LiGaO₂襯底上的非極性藍(lán)光LED外延片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及非極性藍(lán)光LED外延片，特別涉及生長(zhǎng)在LiGaO2襯底上的非極性藍(lán)光LED外延片。
背景技術(shù)：
LED被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于各種普通照明、指示、顯示、裝飾、背光源、和城市夜景等領(lǐng)域。當(dāng)前，在全球氣候變暖問(wèn)題日趨嚴(yán)峻的背景下，節(jié)約能源、減少溫室氣體排放成為全球共同面對(duì)的重要問(wèn)題。以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的低碳經(jīng)濟(jì)，將成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要方向。在照明領(lǐng)域，LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著世人的目光，LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，必然是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，二十一世紀(jì)將是以LED為代表的新型照明光源的時(shí)代。III族氮化物半導(dǎo)體材料GaN是制造高效LED器件最為理想的材料。目前，GaN基LED的發(fā)光效率現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到28%并且還在進(jìn)一步的增長(zhǎng)，該數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前通常使用的白熾燈(約為2%)或熒光燈(約為10%)等照明方式的發(fā)光效率。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，我國(guó)目前的照明用電每年在4100億度以上，超過(guò)英國(guó)全國(guó)一年的用電量。如果用LED取代全部白熾燈或部分取代熒光燈，可節(jié)省接近一半的照明用電，超過(guò)三峽工程全年的發(fā)電量。因照明而產(chǎn)生的溫室氣體排放也會(huì)因此而大大降低。另外，與突光燈相比，GaN基LED不含有毒的萊元素，且使用壽命約為此類照明工具的100倍。LED要真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模廣泛應(yīng)用，需要進(jìn)一步提高LED芯片的發(fā)光效率。雖然LED的發(fā)光效率已經(jīng)超過(guò)日光燈和白熾燈，但是商業(yè)化LED發(fā)光效率還是低于鈉燈(1501m/W)，單位流明/瓦的價(jià)格偏高。目前，LED芯片的發(fā)光效率不夠高，一個(gè)主要原因是由于其藍(lán)寶石襯底造成的?；谒{(lán)寶石襯底的LED技術(shù)存在兩個(gè)嚴(yán)峻的問(wèn)題。首先，藍(lán)寶石與GaN晶格的失配率高達(dá)17% ，如此高的晶格失配使得藍(lán)寶石上的LED外延片有很高的缺陷密度，大大影響了 LED芯片的發(fā)光效率。其次，藍(lán)寶石襯底價(jià)格十分昂貴，使得氮化物L(fēng)ED生產(chǎn)成本很高(藍(lán)寶石襯底在LED的制作成本中占有相當(dāng)大的比例)。LED芯片的發(fā)光效率不夠高的另外一個(gè)主要原因是由于目前廣泛使用的GaN基LED具有極性。目前制造高效LED器件最為理想的材料是GaN。GaN為密排六方晶體結(jié)構(gòu)，其晶面分為極性面c面[(0001)面]和非極性面a面[(11-20)面]及m面[(1-100)面]。目前，GaN基LED大都基于GaN的極性面構(gòu)建而成。在極性面GaN上，Ga原子集合和N原子集合的質(zhì)心不重合，從而形成電偶極子，產(chǎn)生自發(fā)極化場(chǎng)和壓電極化場(chǎng)，進(jìn)而引起量子束縛斯塔克效應(yīng)(Quantum-confined Starker Effect, QCSE),使電子和空穴分離,載流子的福射復(fù)合效率降低，最終影響LED的發(fā)光效率，并造成LED發(fā)光波長(zhǎng)的不穩(wěn)定。解決這一問(wèn)題最好的辦法是采用非極性面的GaN材料制作LED，以消除量子束縛斯塔克效應(yīng)的影響。理論研究表明，使用非極性面GaN來(lái)制造LED，將可使LED發(fā)光效率提高近一倍。由此可見(jiàn)，要使LED真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模廣泛應(yīng)用，提高LED芯片的發(fā)光效率，并降低其制造成本，最根本的辦法就是研發(fā)新型襯底上的非極性GaN基LED外延芯片。因此新型襯底上外延生長(zhǎng)非極性氮化鎵LED外延片一直是研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)與不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種生長(zhǎng)在LiGaO2襯底上的非極性藍(lán)光LED外延片，具有缺陷密度低、結(jié)晶質(zhì)量好，發(fā)光性能好的優(yōu)點(diǎn)，且制備成本低廉。本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):生長(zhǎng)在LiGaO2襯底上的非極性藍(lán)光LED外延片，包括由下至上依次排列的LiGaO2襯底、非極性m面GaN緩沖層、非極性m面GaN外延層、非極性非摻雜U-GaN層、非極性η型摻雜GaN薄膜、非極性InGaN/GaN量子阱層、非極性P型摻雜GaN薄膜。所述LiGaO2襯底的晶體取向?yàn)?100)晶面偏向(110)方向0.2 0.5。。生長(zhǎng)在LiGaO2襯底上的非極性藍(lán)光LED外延片，所述非極性m面GaN緩沖層的厚度為3(T60nm ;所述非極性m面GaN外延層的厚度為15(T250nm ;非極性非摻雜U-GaN層的厚度為30(T500nm ;所述非極性η型摻雜GaN層的厚度為3 5 μ m ;所述非極性InGaN/GaN量子阱層為5 10個(gè)周期的InGaN阱層/GaN壘層，其中InGaN阱層的厚度為2 3nm ；GaN壘層的厚度為l(Tl3nm ;所述非極性p型摻雜GaN薄膜的厚度為35(T500nm,所述非極性η型摻雜GaN薄膜的電子濃度為1.0Χ 1017^5.0 X IO1W3,所述非極性ρ型摻雜GaN薄膜的空穴濃度為 1.0X 1016"2.0Χ1018αιι_3ο生長(zhǎng)在LiGaO2襯底上的非極性藍(lán)光LED外延片的制備方法，包括以下步驟:(I)采用LiGaO2襯底，選取晶體取向；(2)對(duì)襯 底進(jìn)行退火處理:將襯底在90(Γ1000 下烘烤3 5h后空冷至室溫；(3)對(duì)襯底進(jìn)行表面清潔處理；(4)采用低溫分子束外延工藝生長(zhǎng)非極性m面GaN緩沖層，工藝條件為:襯底溫度為22(T350°C，通入Ga蒸發(fā)源與N等離子體，反應(yīng)室壓力為5 7 X 10_5torr、產(chǎn)生等離子體氮的射頻功率為200 300W，V / III比為50 60、生長(zhǎng)速度為0.4 0.6ML/s ；(5)采用脈沖激光沉積工藝生長(zhǎng)非極性m面GaN外延層，工藝條件為:襯底溫度升至45(T550°C,采用脈沖激光轟擊Ga祀材，同時(shí)通入N2,反應(yīng)室壓力為3、X l(T5torr、激光能量為12(Tl80mJ，激光頻率為1(Γ30Ηζ ；(6)采用分子束外延工藝生長(zhǎng)非極性非摻雜U-GaN層，工藝條件為:襯底溫度為700^8000C，通入Ga蒸發(fā)源與N等離子體，反應(yīng)室壓力為5 7 X 10_5torr、產(chǎn)生等離子體氮的射頻功率為20(T300W ；(7)采用脈沖激光沉積工藝生長(zhǎng)非極性η型摻雜GaN薄膜，工藝條件為:襯底溫度為45(T550°C，采用脈沖激光轟擊GaSi混合靶材，生長(zhǎng)時(shí)通入N等離子體，反應(yīng)室壓力為5 7 X 10_5torr、射頻功率為200 300W，激光能量為12(Tl80mJ，激光頻率為1(Γ30Ηζ，電子載流子濃度由GaSi混合靶材中兩種元素的原子比來(lái)控制，摻雜電子濃度1.0 X IO17 5.0 X 1019cm_3 ；(8)采用分子束外延工藝生長(zhǎng)非極性InGaN/GaN量子阱，工藝條件為:襯底溫度為50(T750°C，通入Ga蒸發(fā)源與N等離子體，反應(yīng)室壓力為5 7 X IO^torr,產(chǎn)生等離子體氮的射頻功率為20(T300W ；[0021](9)采用脈沖激光沉積工藝生長(zhǎng)非極性ρ型摻雜GaN薄膜，工藝條件為:襯底溫度為45(T550°C，采用脈沖激光轟擊GaMg混合靶材來(lái)生長(zhǎng)ρ型GaN薄膜，生長(zhǎng)時(shí)通入N等離子體，反應(yīng)室壓力為5 7X10_5torr，射頻功率為20(T300W，激光能量為12(Tl80mJ，激光頻率為1(Γ30Ηζ，空穴的載流子濃由GaMg混合靶材中兩種元素的原子比來(lái)控制，摻雜空穴濃度1.0X 1016"2.0XlO1W3O生長(zhǎng)在LiGaO2襯底上的非極性藍(lán)光LED外延片的制備方法，包括所述非極性m面GaN緩沖層的厚度為3(T60nm ;所述非極性m面GaN外延層的厚度為15(T250nm ;非極性非摻雜U-GaN層的厚度為30(T500nm ;所述非極性η型摻雜GaN層的厚度為:Γ5 μ m ;所述非極性InGaN/GaN量子阱層為5 10個(gè)周期的InGaN阱層/GaN壘層，其中InGaN阱層的厚度為2 3nm ；GaN壘層的厚度為l(Tl3nm ;所述非極性ρ型摻雜GaN薄膜的厚度為35(T500nm。生長(zhǎng)在LiGaO2襯底上的非極性藍(lán)光LED外延片的制備方法，步驟(3)所述對(duì)襯底進(jìn)行表面清潔處理，具體為:將LiGaO2襯底放入去離子水中室溫下超聲清洗5 10分鐘，去除LiGaO2襯底表面粘污顆粒，再依次經(jīng)過(guò)鹽酸、丙酮、乙醇洗滌，去除表面有機(jī)物；清洗后的LiGaO2襯底用高純干燥氮?dú)獯蹈桑恢髮iGaO2襯底放入低溫分子束外延生長(zhǎng)室，在超高真空條件下，將襯底溫度升至85(T900°C，烘烤20 30分鐘，除去LiGaO2襯底表面殘余的雜質(zhì)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:(I)本實(shí)用新型使用LiGaO2作為襯底，同時(shí)采用低溫分子束外延技術(shù)在LiGaO2襯底上先生長(zhǎng)一層非極性m面GaN緩沖層，獲得襯底與非極性m面GaN外延層之間很低的晶格失配度，有利于沉積低缺陷的非極性GaN薄膜，極大的提高了 LED的發(fā)光效率。(2)本實(shí)用新型采用低溫分子束外延技術(shù)在LiGaO2襯底上先生長(zhǎng)一層非極性m面GaN緩沖層，在低溫下能保證LiGaO2襯底的穩(wěn)定性，減少鋰離子的揮發(fā)造成的晶格失配和劇烈界面反應(yīng)，從而 為下一步生長(zhǎng)非極性m面GaN外延層打下良好基礎(chǔ)。(3)本實(shí)用新型采用分子束外延與脈沖激光沉積工藝結(jié)合的辦法制備出高質(zhì)量非極性藍(lán)光LED外延片，消除了極性面GaN帶來(lái)的量子束縛斯塔克效應(yīng)，提高了載流子的輻射復(fù)合效率，可大幅度提高氮化物器件如半導(dǎo)體激光器、發(fā)光二極管及太陽(yáng)能電池的效率。(4)本實(shí)用新型使用LiGaO2作為襯底，容易獲得，價(jià)格便宜，有利于降低生產(chǎn)成本。

圖1為實(shí)施例1制備的生長(zhǎng)在LiGaO2襯底上的非極性藍(lán)光LED外延片的截面示意圖。圖2為實(shí)施例1制備的生長(zhǎng)在LiGaO2襯底上的非極性藍(lán)光LED外延片的XRD測(cè)試圖。圖3為實(shí)施例1制備的生長(zhǎng)在LiGaO2襯底上的非極性藍(lán)光LED外延片的光致發(fā)光PL譜測(cè)試圖。圖4為實(shí)施例1制備的生長(zhǎng)在LiGaO2襯底上的非極性藍(lán)光LED外延片的電致發(fā)光EL譜測(cè)試圖。
具體實(shí)施方式
[0034]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例1本實(shí)施例生長(zhǎng)在LiGaO2襯底上的非極性藍(lán)光LED外延片的制備方法，包括以下步驟:(I)采用LiGaO2襯底，選取晶體取向?yàn)?100)晶面偏向(110)方向0.2° ；(2)對(duì)襯底進(jìn)行退火處理:將襯底在900°C下高溫烘烤3h后空冷至室溫；(3)對(duì)襯底進(jìn)行表面清潔處理:將LiGaO2襯底放入去離子水中室溫下超聲清洗5分鐘，去除LiGaO2襯底表面粘污顆粒，再依次經(jīng)過(guò)鹽酸、丙酮、乙醇洗滌，去除表面有機(jī)物；清洗后的LiGaO2襯底用聞純干燥氮?dú)獯蹈?；之后將LiGaO2襯底放入低溫分子束外延生長(zhǎng)室，在超高真空條件下，將襯底溫度升至850°C，烘烤20分鐘，除去LiGaO2襯底表面殘余的雜質(zhì)；(4)采用低溫分子束外延工藝生長(zhǎng)非極性m面GaN緩沖層，工藝條件為:襯底溫度為220°C，通入Ga蒸發(fā)源與N等離子體，反應(yīng)室壓力為5 X 10_5tOrr、產(chǎn)生等離子體氮的射頻功率為200W, V / III比為50，生長(zhǎng)速度為0.4ML/s ；(5)采用脈沖激光沉積工藝生長(zhǎng)非極性m面GaN外延層，工藝條件為:襯底溫度升至450°C，采用脈沖激光轟擊Ga靶材，同時(shí)通入N2,反應(yīng)室壓力為3X 10_5torr、激光能量為120mJ，激光頻率為IOHz ；(6)采用分子束外延工藝生長(zhǎng)非極性非摻雜U-GaN層，工藝條件為:襯底溫度為7000C，通入Ga蒸發(fā)源與N等離子體，反應(yīng)室壓力為5 X 10_5tOrr、產(chǎn)生等離子體氮的射頻功率為200W ； (7)采用脈沖激光沉積工藝生長(zhǎng)非極性η型摻雜GaN薄膜，工藝條件為:襯底溫度為450°C，采用脈沖激光轟擊GaSi混合靶材，生長(zhǎng)時(shí)通入N等離子體，反應(yīng)室壓力為5X10_5torr、射頻功率為200W，激光能量為120mJ，激光頻率為10Hz，摻雜電子濃度1.0X IO17Cm 3 ；(8)采用分子束外延工藝生長(zhǎng)非極性InGaN/GaN量子阱，工藝條件為:襯底溫度為5000C，通入Ga蒸發(fā)源與N等離子體，反應(yīng)室壓力為5 X 10_5tOrr、產(chǎn)生等離子體氮的射頻功率為200W ；(9)采用脈沖激光沉積工藝生長(zhǎng)非極性ρ型摻雜GaN薄膜，工藝條件為:襯底溫度為450°C，采用脈沖激光轟擊GaMg混合靶材來(lái)生長(zhǎng)ρ型GaN薄膜，生長(zhǎng)時(shí)通入N等離子體，反應(yīng)室壓力為5X10_5torr，射頻功率為200-300W，激光能量為120mJ，激光頻率為IOHz，空穴載流子濃度由GaMg混合靶材中兩種元素的原子比來(lái)控制，摻雜空穴濃度1.0X 1016cm_3。如圖1所示，本實(shí)施例制備的生長(zhǎng)在LiGaO2襯底上的非極性藍(lán)光LED外延片，包括由下至上依次排列的LiGaO2襯底11、非極性m面GaN緩沖層12、非極性m面GaN外延層13、非極性非摻雜U-GaN層14、非極性η型摻雜GaN薄膜15、非極性InGaN/GaN量子阱層16、非極性P型摻雜GaN薄膜17 ;其中，所述非極性m面GaN緩沖層的厚度為3(T60nm ;所述非極性m面GaN外延層的厚度為150nm ;非極性非摻雜U-GaN層的厚度為300nm ;所述非極性η型摻雜GaN層的厚度為3 μ m ;所述非極性InGaN/GaN量子阱層為5個(gè)周期的InGaN阱層/GaN壘層，其中InGaN阱層的厚度為2nm ;GaN壘層的厚度為IOnm ;所述非極性ρ型摻雜GaN薄膜的厚度為350nm。圖2為本實(shí)施例制備的生長(zhǎng)在LiGaO2襯底(100)面上的非極性藍(lán)光LED外延片的XRD測(cè)試圖。測(cè)試得到LED外延片X射線回?cái)[曲線的半峰寬(FWHM)值，其半峰寬(FWHM)值低于0.1°。測(cè)試得到藍(lán)光LED外延片衛(wèi)星峰，其最強(qiáng)峰為GaN，左右旁邊依次為量子阱的第一級(jí)衛(wèi)星峰，第二級(jí)衛(wèi)星峰，...表明本實(shí)用新型制備的非極性藍(lán)光LED外延片無(wú)論是在缺陷密度還是在結(jié)晶質(zhì)量，都具有非常好的性能。圖3為本實(shí)施例制備的生長(zhǎng)在LiGaO2襯底上的非極性m面藍(lán)光LED外延片的在溫度為室溫下PL譜測(cè)試圖。由圖可知，溫度為293K下PL譜測(cè)試得到發(fā)光峰波長(zhǎng)為444nm，半峰寬為26nm，而且LED的厚度為5.95um。表明本實(shí)用新型制備的非極性GaN薄膜在光學(xué)性質(zhì)上具有非常好的性能。圖4為本實(shí)施例制備的生長(zhǎng)在LiGaO2襯底上的非極性m面藍(lán)光LED外延片的在溫度為室溫下EL譜測(cè)試圖。由圖可知，溫度為293K下EL譜測(cè)試得到發(fā)光峰波長(zhǎng)為450nm，半峰寬為22nm，輸出功率為1.5mW@20mA，光照度為0.051m。表明本實(shí)用新型制備的非極性GaN薄膜在電學(xué)性質(zhì)上具有非常好的性能。實(shí)施例2本實(shí)施例生長(zhǎng)在LiGaO2襯底上的非極性藍(lán)光LED外延片的制備方法，包括以下步驟:(I)采用LiGaO2襯底，選取晶體取向?yàn)?100)晶面偏向(110)方向0.5° ；(2)對(duì)襯底進(jìn)行退火處理:將襯底在1000°C下高溫烘烤5h后空冷至室溫；(3)對(duì)襯 底進(jìn)行表面清潔處理:將LiGaO2襯底放入去離子水中室溫下超聲清洗10分鐘，去除LiGaO2襯底表面粘污顆粒，再依次經(jīng)過(guò)鹽酸、丙酮、乙醇洗滌，去除表面有機(jī)物；清洗后的LiGaO2襯底用聞純干燥氮?dú)獯蹈?；之后將LiGaO2襯底放入低溫分子束外延生長(zhǎng)室，在超高真空條件下，將襯底溫度升至900°C，烘烤30分鐘，除去LiGaO2襯底表面殘余的雜質(zhì)；(4)采用低溫分子束外延工藝生長(zhǎng)非極性m面GaN緩沖層，工藝條件為:襯底溫度為350°C，通入Ga蒸發(fā)源與N等離子體，反應(yīng)室壓力為7 X 10_5tOrr、產(chǎn)生等離子體氮的射頻功率為300W, V / III比為60、生長(zhǎng)速度為0.6ML/s ；(5)采用脈沖激光沉積工藝生長(zhǎng)非極性m面GaN外延層，工藝條件為:襯底溫度升至550°C，采用脈沖激光轟擊Ga靶材，同時(shí)通入N2，反應(yīng)室壓力為5X 10_5torr，激光能量為180mJ，激光頻率為30Hz ；(6)采用分子束外延工藝生長(zhǎng)非極性非摻雜U-GaN層，工藝條件為:襯底溫度為SOO0C，通入Ga蒸發(fā)源與N等離子體，反應(yīng)室壓力為7 X 10_5tOrr、產(chǎn)生等離子體氮的射頻功率為300W ；(7)采用脈沖激光沉積工藝生長(zhǎng)非極性η型摻雜GaN薄膜，工藝條件為:襯底溫度為550°C，采用脈沖激光轟擊GaSi混合靶材，生長(zhǎng)時(shí)通入N等離子體，反應(yīng)室壓力為7X10_5torr、射頻功率為300W，激光能量為180mJ，激光頻率為30Hz，摻雜電子濃度
5.0XlO1W3 ；(8)采用分子束外延工藝生長(zhǎng)非極性InGaN/GaN量子阱，工藝條件為:襯底溫度為7500C，通入Ga蒸發(fā)源與N等離子體，反應(yīng)室壓力為7 X IO^torr,產(chǎn)生等離子體氮的射頻功率為300W ；(9)采用脈沖激光沉積工藝生長(zhǎng)非極性ρ型摻雜GaN薄膜，工藝條件為:襯底溫度為550°C，采用脈沖激光轟擊GaMg混合靶材來(lái)生長(zhǎng)ρ型GaN薄膜，生長(zhǎng)時(shí)通入N等離子體，反應(yīng)室壓力為7X10_5torr，射頻功率為300W，激光能量為180mJ，激光頻率為30Hz，空穴載流子濃度由GaMg混合靶材中兩種元素的原子比來(lái)控制，摻雜空穴濃度2.0X 1018cm_3。本實(shí)施例制備的生長(zhǎng)在LiGaO2襯底上的非極性藍(lán)光LED外延片，包括由下至上依次排列的LiGaO2襯底、非極性m面GaN緩沖層、非極性m面GaN外延層、非極性非摻雜U-GaN層、非極性η型摻雜GaN薄膜、非極性InGaN/GaN量子阱層、非極性ρ型摻雜GaN薄膜；其中，所述非極性m面GaN緩沖層的厚度為60nm ;所述非極性m面GaN外延層的厚度為250nm ;非極性非摻雜U-GaN層的厚度為500nm ;所述非極性η型摻雜GaN層的厚度為5 μ m ;所述非極性InGaN/GaN量子阱層為10個(gè)周期的InGaN阱層/GaN壘層，其中InGaN阱層的厚度為3nm ；GaN魚(yú)層的厚度為13nm ;所述非極性ρ型摻雜GaN薄膜的厚度為500nm。上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受所述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.生長(zhǎng)在LiGaO2襯底上的非極性藍(lán)光LED外延片，其特征在于，包括由下至上依次排列的LiGaO2襯底、非極性m面GaN緩沖層、非極性m面GaN外延層、非極性非摻雜U-GaN層、非極性η型摻雜GaN薄膜、非極性InGaN/GaN量子阱層、非極性P型摻雜GaN薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生長(zhǎng)在LiGaO2襯底上的非極性藍(lán)光LED外延片，其特征在于，所述LiGaO2襯底的晶體取向?yàn)?100)晶面偏向(110)方向0.2、.5°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生長(zhǎng)在LiGaO2襯底上的非極性藍(lán)光LED外延片，其特征在于，所述非極性m面GaN緩沖層的厚度為3(T60nm ;所述非極性m面GaN外延層的厚度為15(T250nm ;非極性非摻雜GaN層的厚度為30(T500nm ;所述非極性η型摻雜GaN層的厚度為3 5 μ m ;所述非極性InGaN/GaN量子阱層為5 10個(gè)周期的InGaN阱層/GaN壘層，其中InGaN阱層的厚度為2 3nm ;GaN壘層的厚度為l(Tl3nm ;所述非極性P型摻雜GaN薄膜的厚度為35(T500nm，所述非極性η型摻雜GaN薄膜的電子濃度為1.0 X IO17 5.0 X IO19CnT3 ;所述非極性P型摻雜GaN薄膜的空穴濃度為 1.0X IO16 2.0X 1018cm_3。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了生長(zhǎng)在LiGaO2襯底上的非極性藍(lán)光LED外延片，包括由下至上依次排列的LiGaO2襯底、非極性m面GaN緩沖層、非極性m面GaN外延層、非極性非摻雜GaN層、非極性n型摻雜GaN薄膜、非極性InGaN/GaN量子阱層、非極性p型摻雜GaN薄膜。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有生長(zhǎng)工藝簡(jiǎn)單，制備成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，且制備的非極性藍(lán)光LED外延片缺陷密度低、結(jié)晶質(zhì)量好，電學(xué)、光學(xué)性能好。
文檔編號(hào)H01L33/12GK203085627SQ201220684170
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者李國(guó)強(qiáng), 楊慧 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)