[發明專利]發光二極管的外延片的制作方法

有效

• 申請號: 201810399548.6
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108831973B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 王群;郭炳磊;魏曉駿;董彬忠;李鵬;王江波
• 申請（專利權）人: 華燦光電（蘇州）有限公司
• 主分類號: H01L33/12
• 分類號: H01L33/12;H01L33/22;H01L33/10;H01L33/00
• 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的外延片的制作方法，屬于光電子制造技術領域。該外延片包括硅襯底和依次設置在硅襯底上的納米氮化鎵層、n型層、發光層和p型層，納米氮化鎵層包括形成在硅襯底上的多根氮化鎵納米線或氮化鎵納米棒，通過在硅襯底上形成納米氮化鎵層，由于納米氮化鎵層中包括形成在硅襯底上的多根氮化鎵納米線或氮化鎵納米棒，而不是一個整體的塊狀結構，極大的降低了納米氮化鎵層中的應力和缺陷，有利于提高后續生長的晶體質量，同時由于氮化鎵納米線或氮化鎵納米棒具有較大的比表面積，氮化鎵納米線或氮化鎵納米棒之間存在一定間隙，這樣減少了對發光層向硅襯底一側發出的光的吸收，有利于提高發光效率。

技術領域

本發明涉及光電子制造技術領域，特別涉及一種發光二極管的外延片的制作方法。

背景技術

LED(Light Emitting Diode，發光二極管)具有體積小、壽命長、功耗低等優點，目前被廣泛應用于汽車信號燈、交通信號燈、顯示屏以及照明設備。

目前有一種外延片包括硅襯底和在硅襯底上依次生長的u型GaN層、n型層、發光層和p型層。LED通電后，載流子(包括n型層的電子和p型層的空穴)會向發光層遷移，并在發光層中復合發光。

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：

u型GaN層中會存在較大的應力和較多的缺陷，這會降低后續晶體生長的質量，從而降低載流子在發光層中的復合效率，導致發光效率降低。

發明內容

為了解決現有外延片中u型GaN層中會存在較大的應力和較多的缺陷的問題，本發明實施例提供了一種發光二極管的外延片及其制作方法。所述技術方案如下：

一方面，本發明實施例提供了一種發光二極管的外延片，所述外延片包括硅襯底和依次設置在所述硅襯底上的納米氮化鎵層、n型層、發光層和p型層，所述納米氮化鎵層包括形成在所述硅襯底上的多根氮化鎵納米線或氮化鎵納米棒。

可選地，所述氮化鎵納米線和所述氮化鎵納米棒的直徑為20nm～500nm。

可選地，所述氮化鎵納米線和所述氮化鎵納米棒的長度均為0.2～20μm。

另一方面，本發明實施例還提供了一種發光二極管的外延片的制作方法，所述制作方法包括：

提供一硅襯底；

在所述硅襯底上形成納米氮化鎵層，其中，所述納米氮化鎵層包括形成在所述硅襯底上的多根氮化鎵納米線或氮化鎵納米棒；

在形成有所述納米氮化鎵層的所述硅襯底上依次外延生長n型層、發光層和p型層，

所述在所述硅襯底上形成納米氮化鎵層，包括：

在所述硅襯底上形成NiCl₂薄膜；

將形成有所述NiCl₂薄膜的硅襯底置入化學反應容器中進行納米氮化鎵層的生長。

可選地，所述在所述硅襯底上形成NiCl₂薄膜，包括：

將所述硅襯底浸入NiCl₂酒精溶液中，并進行超聲處理；

取出所述硅襯底并進行烘干處理。

可選地，所述超聲處理的時長為20～50min。

可選地，所述烘干處理的溫度為50℃～150℃。

可選地，所述納米氮化鎵層的生長溫度為900℃～1300℃。

可選地，所述在所述硅襯底上形成納米氮化鎵層之后，所述制作方法還包括：

對形成有所述納米氮化鎵層的硅襯底進行退火處理。