[發明專利]一種GaN基發光二極管外延片的生長方法

有效

• 申請號: 201611190103.4
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106711297B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 李紅麗;胡加輝
• 申請（專利權）人: 華燦光電（浙江）有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/12
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 徐立

本發明公開了一種GaN基發光二極管外延片的生長方法，屬于半導體技術領域。所述生長方法包括：在襯底上依次外延生長緩沖層、未摻雜GaN層、N型GaN層、應力釋放層、多量子阱層、P型電子阻擋層、P型GaN層；其中，所述應力釋放層包括依次生長的第一GaN壘層、由交替層疊的InGaN層和GaN層組成的超晶格阱層、第二GaN壘層，所述第一GaN壘層生長采用的載氣為純凈的N₂或者H₂和N₂的混合氣體，所述超晶格阱層生長采用的載氣為純凈的N₂，所述第二GaN壘層生長采用的載氣為H₂和N₂的混合氣體。本發明制成的芯片在4000v測試條件下測得抗靜電能力提升30％左右。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種GaN基發光二極管外延片的生長方法。

背景技術

發光二極管(英文：Light Emitting Diode，簡稱：LED)是信息光電子新興產業中極具影響力的新產品，具有體積小、顏色豐富多彩、能耗低、使用壽命長等優點，廣泛應用于照明、顯示屏、信號燈、背光源、玩具等領域。其中，以GaN為代表的發光二極管，成本低，外延和芯片工藝相對成熟，仍然引領著前沿和熱點技術。

GaN基LED外延片通常生長在藍寶石襯底上，藍寶石和GaN之間存在晶格失配，在底層生長過程中就已經出現各種缺陷。而且GaN基LED外延片中的InGaN量子阱和GaN量子壘之間也存在晶格失配，使得晶體質量較差，容易形成漏電通道。

發明內容

為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了一種GaN基發光二極管外延片的生長方法。所述技術方案如下：

本發明實施例提供了一種GaN基發光二極管外延片的生長方法，所述生長方法包括：

在襯底上依次外延生長緩沖層、未摻雜GaN層、N型GaN層、應力釋放層、多量子阱層、P型電子阻擋層、P型GaN層；

其中，所述應力釋放層包括依次生長的第一GaN壘層、由交替層疊的InGaN層和GaN層組成的超晶格阱層、第二GaN壘層，所述第一GaN壘層生長采用的載氣為純凈的N₂或者H₂和N₂的混合氣體，所述超晶格阱層生長采用的載氣為純凈的N₂，所述第二GaN壘層生長采用的載氣為H₂和N₂的混合氣體。

可選地，所述第一GaN壘層生長采用的H₂和N₂的混合氣體中，H₂和N₂的流量比為1:4～1:10。

可選地，所述第二GaN壘層生長采用的H₂和N₂的混合氣體中，H₂和N₂的流量比為1:4～1:7。

可選地，所述第二GaN壘層的厚度大于所述第一GaN壘層的厚度。

可選地，所述第二GaN壘層的厚度為800～1600nm。

可選地，所述第一GaN壘層、所述超晶格阱層、所述第二GaN壘層中均摻有Si。

優選地，所述超晶格阱層中Si的摻雜濃度為所述第一GaN壘層中Si的摻雜濃度的1/10。

優選地，所述第二GaN壘層中Si的摻雜濃度大于所述超晶格阱層中Si的摻雜濃度。

優選地，所述第二GaN壘層中Si的摻雜濃度與所述第一GaN壘層中Si的摻雜濃度不同。

可選地，所述應力釋放層的生長溫度為900～1050℃。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：