[發(fā)明專利]發(fā)光二極管的外延片及其制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710174294.3
• 申請(qǐng)日: 2017-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106887495B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 苗振林;汪延明;何鵬;徐平;周佐華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湘能華磊光電股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/32
• 分類號(hào): H01L33/32;H01L33/12;H01L33/44;H01L33/00
• 代理公司: 北京晟睿智杰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11603
• 代理人: 于淼

1.一種發(fā)光二極管的外延片制作方法，其特征在于，包括：

提供襯底，在所述襯底上制備出多個(gè)圓錐圖形結(jié)構(gòu)，并在所述襯底的平面區(qū)域上標(biāo)識(shí)出對(duì)位標(biāo)記點(diǎn)；

在所述襯底上依次生長(zhǎng)低溫GaN成核層和第一非摻雜GaN緩沖層，所述低溫GaN成核層高度與所述第一非摻雜GaN緩沖層厚度之和低于所述圓錐圖形結(jié)構(gòu)高度的1.5倍；

根據(jù)所述對(duì)位標(biāo)記點(diǎn)在所述第一非摻雜GaN緩沖層上對(duì)應(yīng)形成位錯(cuò)延伸阻止薄膜層，具體包括：在所述第一非摻雜GaN緩沖層上沉積位錯(cuò)延伸阻止薄膜材料；

在所述位錯(cuò)延伸阻止薄膜材料上形成光刻膠；

根據(jù)所述對(duì)位標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行套刻，光刻顯影后去除對(duì)應(yīng)所述對(duì)位標(biāo)記點(diǎn)正上方以外區(qū)域的光刻膠；

去除裸露的位錯(cuò)延伸阻止薄膜材料；

去除剩余光刻膠，形成位錯(cuò)延伸阻止薄膜層；其中，所述位錯(cuò)延伸阻止薄膜層的寬度大于或等于圓錐圖形結(jié)構(gòu)間距，且小于所述圓錐圖形結(jié)構(gòu)間距與圓錐圖形結(jié)構(gòu)底寬之和；

在所述位錯(cuò)延伸阻止薄膜層和裸露的第一非摻雜GaN緩沖層上生長(zhǎng)第二非摻雜GaN緩沖層；

轉(zhuǎn)換為二維生長(zhǎng)后，在所述第二非摻雜GaN緩沖層上依次生長(zhǎng)nGaN層、多量子阱層以及pGaN層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管的外延片制作方法，其特征在于，所述低溫GaN成核層厚度為10nm至50nm；所述低溫GaN成核層生長(zhǎng)壓力為600mbar，生產(chǎn)溫度為530℃；所述第一非摻雜GaN緩沖層厚度為0.5μm至2.0μm；所述第一非摻雜GaN緩沖層的生長(zhǎng)壓力為500mbar，生長(zhǎng)溫度為1030℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管的外延片制作方法，其特征在于，根據(jù)所述對(duì)位標(biāo)記點(diǎn)在所述第一非摻雜GaN緩沖層上對(duì)應(yīng)形成位錯(cuò)延伸阻止薄膜層，包括：

在所述第一非摻雜GaN緩沖層上形成光刻膠；

根據(jù)所述對(duì)位標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行套刻，在對(duì)應(yīng)述對(duì)位標(biāo)記點(diǎn)正上方區(qū)域形成窗口區(qū)；

在所述窗口區(qū)內(nèi)沉積位錯(cuò)延伸阻止薄膜材料；

利用剝離工藝去除所述光刻膠和光刻膠上的位錯(cuò)延伸阻止薄膜材料，形成位錯(cuò)延伸阻止薄膜層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管的外延片制作方法，其特征在于，所述位錯(cuò)延伸阻止薄膜層的厚度為50nm至300nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管的外延片制作方法，其特征在于，所述位錯(cuò)延伸阻止薄膜層材料為氧化硅或氮化硅。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管的外延片制作方法，其特征在于，所述第二非摻雜GaN緩沖層的厚度為100nm至1000nm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管的外延片制作方法，其特征在于，所述第二非摻雜GaN緩沖層的生長(zhǎng)壓力為1040℃至1070℃，生長(zhǎng)壓力為200mbar至400mbar。

8.一種發(fā)光二極管的外延片，其特征在于，包括：

襯底，所述襯底上制備有多個(gè)圓錐圖形結(jié)構(gòu)，襯底的平面區(qū)域上標(biāo)識(shí)有對(duì)應(yīng)標(biāo)記點(diǎn)；

設(shè)置在所述襯底上的低溫GaN成核層和第一非摻雜GaN緩沖層，所述低溫成核層高度與所述第一非摻雜GaN緩沖層厚度之和低于所述圓錐圖形結(jié)構(gòu)高度的1.5倍；

形成于所述第一非摻雜GaN緩沖層上對(duì)應(yīng)所述對(duì)應(yīng)標(biāo)記點(diǎn)的位錯(cuò)延伸阻止薄膜層，所述位錯(cuò)延伸阻止薄膜層的寬度大于或等于圓錐圖形結(jié)構(gòu)間距，且小于所述圓錐圖形結(jié)構(gòu)間距與圓錐圖形結(jié)構(gòu)底寬之和；

形成于所述錯(cuò)延伸阻止薄膜層上生長(zhǎng)的第二非摻雜GaN緩沖層；

依次形成于所述第二非摻雜GaN緩沖層上的nGaN層、多量子阱層以及pGaN層。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光二極管的外延片，其特征在于，所述低溫GaN成核層厚度為10nm至50nm，所述第一非摻雜GaN緩沖層厚度為0.5μm至2.0μm，所述位錯(cuò)延伸阻止薄膜層的厚度為50nm至300nm，所述位錯(cuò)延伸阻止薄膜層材料為氧化硅或氮化硅，所述第二非摻雜GaN緩沖層的厚度為100nm至1000nm。