[發(fā)明專利]深紫外半導(dǎo)體發(fā)光二極管的外延結(jié)構(gòu)及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911367223.0
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN111092367B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喬忠良;趙志斌;李再金;任永學(xué);李林;曲軼
• 申請（專利權(quán)）人: 海南師范大學(xué)
• 主分類號: H01S5/343
• 分類號: H01S5/343;H01L21/02
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 趙徐平

1.一種深紫外半導(dǎo)體發(fā)光二極管的外延結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在磁控濺射系統(tǒng)中，對襯底進(jìn)行熱處理，然后等離子清洗，備用；

(2)通過控制靶材的轟擊功率、反應(yīng)室氣壓及氣體流量比在襯底上依次生長N型過渡層、N型下限制層、下波導(dǎo)層、下勢壘層、多量子阱層、上勢壘層、上波導(dǎo)層、P型上限制層及P型重?fù)诫s層；

(3)在襯底下表面設(shè)置N面電極，通過光刻工藝在P型重?fù)诫s層上表面設(shè)置P面電極；

步驟(1)中，所述熱處理時間為5-20min，熱處理溫度為150-300℃，氬氣流量為30sccm；等離子清洗的功率為30-80W，清洗時間為5-10min；

所述步驟(2)中，控制靶材的轟擊功率、反應(yīng)室氣壓及氣體流程的具體操作為：

生長N型過渡層：鋁靶功率控制在150-210W，氬氣與氮?dú)饬髁勘葹?/1-4/1，反應(yīng)室內(nèi)壓力控制在0.6-0.8Pa，硅靶的功率控制在30-60W；

生長N型下限制層：鋁靶功率控制在150-210W，氬氣與氮?dú)饬髁勘葹?/1-5/1，反應(yīng)室內(nèi)壓力控制在0.5-0.6Pa，硅靶的功率控制在30-60W；

生長下波導(dǎo)層：鋁靶功率控制在150-210W，氬氣與氮?dú)饬髁勘葹?/1-6/1，反應(yīng)室內(nèi)壓力控制在0.35-0.5Pa，硅靶的功率控制在30-60W；

生長下勢壘層：鋁靶功率控制在180-300W，氬氣與氮?dú)饬髁勘葹?/1-7/1，反應(yīng)室內(nèi)壓力控制在0.5-0.6Pa，硅靶的功率控制在30-60W；

生長多量子阱層：鋁靶功率控制在150-210W，氬氣與氮?dú)饬髁勘葹?/1-8/1，反應(yīng)室內(nèi)壓力控制在0.8-0.6Pa；

生長上勢壘層：鋁靶功率控制在150-210W，氬氣與氮?dú)饬髁勘葹?/1-6/1，反應(yīng)室內(nèi)壓力控制在0.5-0.7Pa；

生長上波導(dǎo)層：鋁靶功率控制在150-210W，氬氣與氮?dú)饬髁勘葹?/1-5/1，反應(yīng)室內(nèi)壓力控制在0.35-0.5Pa，硅靶的功率控制在30-60W；

生長P型上限制層：鋁靶功率控制在150-210W，氬氣與氮?dú)饬髁勘葹?/1-4/1，反應(yīng)室內(nèi)壓力控制在0.5-0.6Pa，硅靶的功率控制在30-60W；

生長P型重?fù)诫s層：鋁靶功率控制在150-210W，氬氣與氮?dú)饬髁勘葹?/1-8/1，反應(yīng)室內(nèi)壓力控制在0.6-0.8Pa，鎂靶的功率控制在30-60W；

步驟(2)中，

所述N型過渡層的生長時間為25-35min，生長溫度為150-300℃；

所述N型下限制層的生長時間為40-60min，生長溫度為150-300℃；

所述下波導(dǎo)層的生長時間為25-40min，生長溫度為150-300℃；

所述下勢壘層的生長時間為2-6min，生長溫度為150-300℃；

所述量子阱層的生長時間為1-3min，生長溫度為150-300℃；

所述上勢壘層的生長時間為2-6min，生長溫度為150-300℃；

所述上波導(dǎo)層的生長時間為25-40min，生長溫度為150-300℃；

所述P型上限制層的生長時間為40-60min，生長溫度為150-300℃；

所述P型重?fù)诫s層的生長時間為30-40min，生長溫度為150-300℃。