[發明專利]一種AlN模板及其制備方法、發光二極管外延片

有效

• 申請號: 201811211085.2
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109616401B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 劉旺平;張武斌;喬楠;胡加輝
• 申請（專利權）人: 華燦光電（蘇州）有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L33/00;C23C14/35;C23C14/06
• 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

1.一種AlN模板的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

提供藍寶石襯底；

采用物理氣相沉積方法在所述藍寶石襯底上沉積AlN薄膜，所述AlN薄膜包括第一AlN層、以及順次層疊在所述第一AlN層上的若干復合層，所述復合層包括Al層和覆蓋在所述Al層上的第二AlN層，靠近所述第一AlN層的復合層中的Al層覆蓋在所述第一AlN層上，所述第一AlN層和各個所述復合層中的第二AlN層均摻雜氧，所述第一AlN層摻雜的氧的濃度小于各個所述復合層中的第二AlN層摻雜的氧的濃度，各個所述復合層中的第二AlN層摻雜的氧的濃度沿所述復合層的沉積方向逐漸增加。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一AlN層的厚度為1～15nm，所述復合層的厚度為2.5～15nm，所述復合層的數量為2～10。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述復合層中的第二AlN層的厚度是所述復合層中的Al層的厚度的5～10倍，所述復合層中的Al層的厚度為0.5～1.5nm。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一AlN層中氧含量和氮含量的摩爾比為0～0.3，所述第二AlN層中氧含量和氮含量的摩爾比為0～0.6。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用物理氣相沉積方法在所述藍寶石襯底上沉積AlN薄膜，包括：

提供Al靶材；

連通所述Al靶材和第一濺射電源，在所述藍寶石襯底上沉積所述第一AlN層；

連通所述Al靶材和第二濺射電源，在所述藍寶石襯底上沉積所述若干層疊的復合層，所述Al靶材在連通所述第一濺射電源后產生第一電場，所述Al靶材在連通所述第二濺射電源后產生第二電場，所述第一電場的功率大于所述第二電場的功率。

6.一種AlN模板，其特征在于，所述AlN模板包括：藍寶石襯底、以及在所述藍寶石襯底上沉積的AlN薄膜，所述AlN薄膜包括第一AlN層、以及順次層疊在所述第一AlN層上的若干復合層，所述復合層包括Al層和覆蓋在所述Al層上的第二AlN層，靠近所述第一AlN層的復合層中的Al層覆蓋在所述第一AlN層上，所述第一AlN層和各個復合層中的第二AlN層均摻雜氧，所述第一AlN層摻雜的氧的濃度小于各個所述復合層中的第二AlN層摻雜的氧的濃度，各個所述復合層中的第二AlN層摻雜的氧的濃度沿所述復合層的沉積方向逐漸增加。

7.根據權利要求6所述的AlN模板，其特征在于，所述第一AlN層的厚度為1～15nm，所述復合層的厚度為2.5～15nm，所述復合層的數量為2～10。

8.一種發光二極管外延片，其特征在于，所述發光二極管外延片包括：

AlN模板、以及順次層疊在所述AlN模板上的未摻雜GaN層、N型GaN層、多量子阱層、電子阻擋層、P型GaN層、以及P型接觸層，所述AlN模板包括藍寶石襯底、以及在所述藍寶石襯底上沉積的AlN薄膜，所述AlN薄膜包括第一AlN層、以及順次層疊在所述第一AlN層上的若干復合層，所述復合層包括Al層和覆蓋在所述Al層上的第二AlN層，靠近所述第一AlN層的復合層中的Al層覆蓋在所述第一AlN層上，所述第一AlN層和各個所述復合層中的第二AlN層均摻雜氧，所述第一AlN層摻雜的氧的濃度小于各個所述復合層中的第二AlN層摻雜的氧的濃度，各個所述復合層中的第二AlN層摻雜的氧的濃度沿所述復合層的沉積方向逐漸增加。