[發明專利]一種發光二極管外延片的制備方法

有效

• 申請號: 201810101171.1
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108493304B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 魏曉駿;葛永暉;舒輝;郭炳磊;呂蒙普;李鵬
• 申請（專利權）人: 華燦光電（蘇州）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

本發明公開了一種發光二極管外延片的制備方法，屬于半導體技術領域。所述制備方法包括：提供設有緩沖層的襯底，所述緩沖層包括氮化硼層；在所述緩沖層上生長未摻雜氮化鎵層；在所述未摻雜氮化鎵層上設置粘性膜；利用粘性膜將所述未摻雜氮化鎵層與所述緩沖層分離，并轉移到基底上；去除粘性膜，留下設有所述未摻雜氮化鎵層的基底。本發明通過采用氮化硼層作為襯底上的緩沖層，并在緩沖層上生長未摻雜氮化鎵層，因此在氮化硼層上生長的未摻雜氮化鎵層的晶體質量較好。再利用粘性膜將晶體質量較好的未摻雜氮化鎵層與緩沖層分離，并轉移到基底上，即可得到晶體質量較好的外延片底層，從而繼續生長得到的發光二極管外延片的晶體質量也會較好。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種發光二極管外延片的制備方法。

背景技術

發光二極管(英文：Light Emitting Diode，簡稱：LED)是半導體二極管的一種，可以把電能轉化成光能。以氮化鎵為代表的半導體發光二極管，具有禁帶寬度大、高飽和漂移速度、耐高溫、大功率容量等優良特性，應用廣泛。

發光二極管芯片是發光二極管的核心組件，包括外延片和設置在外延上的電極。現有的氮化鎵基發光二極管外延片是在藍寶石襯底上依次生長緩沖層、未摻雜氮化鎵層、N型氮化鎵層、多量子阱層和P型氮化鎵層而成。其中，緩沖層為氮化鋁層或氮化鎵層；多量子阱層包括交替層疊的多個量子阱和多個量子壘，量子阱為銦鎵氮層，量子壘為氮化鎵層。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：

藍寶石和氮化鎵材料之間存在較大的晶格失配，緩沖層雖然可以緩解藍寶石和氮化鎵材料之間的晶格失配，但效果有限，晶格失配產生的熱膨脹和應力仍然導致外延片內具有較高密度的位錯，外延片的晶體質量較低，甚至出現裂紋。

發明內容

為了解決現有技術外延片晶體質量差的問題，本發明實施例提供了一種發光二極管外延片的制備方法。所述技術方案如下：

本發明實施例提供了一種發光二極管外延片的制備方法，所述制備方法包括：

提供設有緩沖層的襯底，所述緩沖層包括氮化硼層；

在所述緩沖層上生長未摻雜氮化鎵層；

在所述未摻雜氮化鎵層上設置粘性膜；

利用粘性膜將所述未摻雜氮化鎵層與所述緩沖層分離，并轉移到基底上；

去除粘性膜，留下設有所述未摻雜氮化鎵層的基底。

可選地，所述制備方法還包括：

在留下所述基底之后，在所述未摻雜氮化鎵層上依次生長N型半導體層、多量子阱層和P型半導體層，形成所述發光二極管外延片。

可選地，所述氮化硼層為六方氮化硼層。

優選地，所述氮化硼層的層數為1層～40層。

具體地，所述提供設有緩沖層的襯底，所述緩沖層包括氮化硼層，包括：

控制溫度為1000℃～1200℃，壓力為4×10⁴Pa～6×10⁴Pa，在所述襯底上生長氮化硼層。

可選地，所述緩沖層還包括氮化鋁層或者氮化鎵層，所述氮化鋁層或者氮化鎵層設置在所述氮化硼層和所述襯底之間。

可選地，所述未摻雜氮化鎵層的厚度為1μm～2μm。

可選地，所述在所述未摻雜氮化鎵層上設置粘性膜，包括：

在所述未摻雜氮化鎵層上旋涂聚二甲基硅氧烷，形成所述粘性膜。

優選地，所述利用粘性膜將所述未摻雜氮化鎵層與所述緩沖層分離，并轉移到基底上，包括：