源層的LED材料。
[0034]本實例的實現(xiàn)步驟如下:
[0035]步驟Α，將Si襯底置于金屬有機物化學(xué)氣相淀積MOCVD反應(yīng)室中，并向反應(yīng)室通入氫氣與氨氣的混合氣體，在反應(yīng)室的真空度小于2 X 10 2Torr,襯底加熱溫度830°C，時間為5min，反應(yīng)室壓力為30Torr的條件下，對襯底基片進行熱處理。
[0036]步驟B，將熱處理后的襯底基片溫度降低為530°C，向反應(yīng)室通入流量為5 μπιο?/min的鋁源、流量為lOOOsccm氫氣和流量為lOOOsccm的氨氣，在保持壓力為20Torr的條件下生長厚度為1nm的低溫AlN成核層。
[0037]步驟C，向反應(yīng)室通入流量為5 μ mol/min的鎵源、流量為100sccm氫氣和流量為100sccm的氨氣，保持壓力為30Torr，溫度為850°C，取C摻雜濃度為I X 117Cm 3、Si摻雜濃度為5 X 117Cm 3，在低溫AlN成核層上生長厚度為200nm的η型GaN有源層。
[0038]步驟D，將已經(jīng)生長了 C摻雜和Si摻雜的η型GaN層基片溫度保持在850 °C，向反應(yīng)室通入流量為5 ymol/min的鎵源、流量為100sccm氫氣和流量為100sccm的氨氣，5 μ mol/min的Mg源，保持壓力為30Torr，生長厚度為1nm的p型GaN層，形成c面GaN材料，并從MOCVD反應(yīng)室中取出。
[0039]實施例3，制作C摻雜濃度為I X 119Cm 3、Si摻雜濃度為3 X 119Cm 3的η型GaN有源層的LED材料。
[0040]本實例的實現(xiàn)步驟如下:
[0041]步驟一，對襯底基片進行熱處理。
[0042]將Si襯底置于金屬有機物化學(xué)氣相淀積MOCVD反應(yīng)室中，并向反應(yīng)室通入氫氣與氨氣的混合氣體，進行熱處理，其工藝條件如下:
[0043]反應(yīng)室的真空度:小于2 X 10 2Torr ；
[0044]襯底加熱溫度:1150°C ;
[0045]氮化時間:1min；
[0046]反應(yīng)室壓力:700Torr。
[0047]步驟二，生長AlN成核層。
[0048]在熱處理后的襯底基片上生長厚度為200nm的低溫AlN成核層，其工藝條件如下:
[0049]反應(yīng)室溫度:720°C ；
[0050]反應(yīng)室壓力:700Torr ；
[0051]招源流量:100ymol/min ；
[0052]氣氣流量:10000sccm；
[0053]氨氣流量:10000sccm。
[0054]步驟三，生長C摻雜和Si摻雜的η型GaN有源層。
[0055]在低溫AlN成核層上生長厚度為100 μ m的η型GaN有源層，其工藝條件如下:
[0056]反應(yīng)室溫度:1100 °C ;
[0057]反應(yīng)室壓力:700Torr ；
[0058]鎵源流量:100μ mol/min ；
[0059]氣氣流量:10000sccm；
[0060]氨氣流量:10000sccm；
[0061]C 摻雜濃度:1 X 119Cm 3;
[0062]Si 摻雜的濃度:3 X 119Cm 3。
[0063]步驟四，生長P型GaN層。
[0064]在C摻雜和Si摻雜的η型GaN有源層上生長厚度為10 μ m的ρ型GaN層，形成c面GaN材料，其工藝條件為:
[0065]基片溫度:1100°C;
[0066]反應(yīng)室壓力:700Torr ；
[0067]鎵源流量:100μ mol/min ；
[0068]氣氣流量:10000sccm；
[0069]氨氣流量:10000sccm；
[0070]Mg 源流量:100 μ mol/min。
[0071]步驟五，將形成的c面GaN材料從MOCVD反應(yīng)室中取出。
[0072]以上實施例僅用于對本發(fā)明的說明，不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。對于本領(lǐng)域的專業(yè)人員來說，在了解本
【發(fā)明內(nèi)容】
和原理后，能夠在不背離本發(fā)明的原理和范圍的情況下，根據(jù)本發(fā)明的方法進行形式和細(xì)節(jié)上的各種修正和改變，但是這些基于本發(fā)明的修正和改變?nèi)允鼙景l(fā)明的權(quán)利要求保護。
【主權(quán)項】
1.一種基于Si石襯底上黃光LED材料，自上而下分別為P型GaN層，有源層，成核層和Si襯底，其特征在于有源區(qū)使用C摻雜和Si摻雜的η型GaN層，以在GaN中引入C的深能級，為發(fā)黃光的電子、空穴提供復(fù)合平臺。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Si石襯底上黃光LED材料，其特征在于C摻雜的濃度為I X 117Cm 3?1X10 19cm 3，Si 摻雜的濃度為 5X 117Cm 3?3X10 19Cm303.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Si襯底上黃光LED材料，其特征在于P型GaN層的厚度為 0.01-10 μ??ο4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Si襯底上黃光LED材料，其特征在于有源層的厚度為.0.2-100 μπ?ο5.一種基于Si襯底上黃光LED材料的制作方法，包括如下步驟: (1)將Si襯底置于金屬有機物化學(xué)氣相淀積MOCVD反應(yīng)室中，向反應(yīng)室通入氫氣與氨氣的混合氣體，對襯底進行熱處理，保持反應(yīng)室的真空度小于2 X 10 2Torr,襯底加熱溫度為.830-1150°C，時間為 5-10min，反應(yīng)室壓力為 30_700Torr ； (2)在Si襯底上生長厚度為10-200nm，溫度為530_720°C的低溫成核層； (3)在低溫成核層之上生長厚度為0.2-100 μ m，Si摻雜濃度為5 X 1017cm 3?.3 X 119Cm 3，C 摻雜濃度為 I X 117Cm 3?I X 10 19cm 3，溫度為 850-1100°C 的高溫 η 型 GaN 有源層； (4)在η型GaN有源層之上生長厚度為0.01-10 μ m，Mg摻雜濃度為I X 117Cm 3?.3父10190113，溫度為850-1100°(:的高溫？型6&~層。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于Si襯底上黃光LED材料及其制作方法。其生長步驟是：1)將Si襯底置于MOCVD反應(yīng)室中進行熱處理；2)在熱處理后的襯底上生長厚度為10-200nm的低溫成核層；3)在成核層之上生長厚度為0.2-100μm，Si摻雜濃度為5×1017cm-3～3×1019cm-3，C摻雜濃度為1×1017cm-3～1×1019cm-3的高溫n型GaN有源層；4)在有源層之上生長厚度為0.01-10μm，Mg摻雜濃度為1×1017cm-3～3×1019cm-3的高溫p型GaN層。本發(fā)明具有工藝簡單，成本低，發(fā)光效率高的優(yōu)點，可用于制作c面GaN黃光發(fā)光二極管。
【IPC分類】H01L33/32
【公開號】CN105047779
【申請?zhí)枴緾N201510508133
【發(fā)明人】郝躍, 任澤陽, 許晟瑞, 李培咸, 張進成, 姜騰, 蔣仁淵, 馬曉華
【申請人】西安電子科技大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月18日