[發明專利]一種LED外延片及其制備方法

在審

• 申請號: 202010002935.9
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111009599A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 滕龍;霍麗艷;吳洪浩;劉兆
• 申請（專利權）人: 江西乾照光電有限公司
• 主分類號: H01L33/20
• 分類號: H01L33/20;H01L33/06;H01L33/12;H01L33/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 夏菁

本發明提供了一種LED外延片及其制備方法，包括：提供襯底；對所述襯底進行加熱，并采用氮化氣體對所述襯底進行氮化處理，以在所述襯底表面形成翹曲控制層，其中所述氮化氣體至少包括氨氣；在所述翹曲控制層表面依次形成N型半導體層、多量子阱層和P型半導體層。對襯底進行加熱，并采用氮化氣體對襯底進行氮化處理，使得氨氣與襯底表面的一些化學鍵結合，形成晶格常數介于襯底和半導體層中間的物質即翹曲控制層，減少襯底和半導體層之間因晶格失配產生的壓應力或張應力，進而減小和改變LED外延片的翹曲，提高LED外延片的波長均勻性，提高LED外延片的良率，節約后續形成的LED芯片的分選成本。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，更具體地說，涉及一種LED外延片及其制備方法。

背景技術

LED外延片是指在藍寶石、硅等襯底基片上生長出的外延結構。LED外延片處于LED產業鏈中的上游環節，是半導體照明產業技術含量最高、對最終產品品質、成本控制影響最大的環節。近年來，下游應用市場的繁榮帶動LED產業迅猛發展，也給LED外延片市場迎來發展良機。

為了節約生產成本，現有的LED外延片的尺寸由2英寸擴大到4英寸，甚至6英寸、8英寸，但是，隨著LED外延片尺寸的增加，LED外延片的生長也面臨著很多困難，如由于晶格失配導致的LED外延片翹曲過大等，嚴重影響著LED外延片的性能。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種LED外延片及其制備方法，以解決LED外延片面對的翹曲過大的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種LED外延片的制備方法，包括：

提供襯底；

對所述襯底進行加熱，并采用氮化氣體對所述襯底進行氮化處理，以在所述襯底表面形成翹曲控制層，其中所述氮化氣體至少包括氨氣；

在所述翹曲控制層表面依次形成N型半導體層、多量子阱層和P型半導體層。

可選地，所述氮化氣體為氨氣與氫氣的混合氣體；

或者，所述氮化氣體為氨氣與氮氣的混合氣體；

或者，所述氮化氣體為氨氣、氫氣和氮氣的混合氣體。

可選地，所述氮化氣體的總流量為20SLM～600SLM；

其中，氫氣的流量0SLM～300SLM，包括端點值，氮氣的流量7SLM～600SLM，包括端點值，氨氣的流量是1SLM～220SLM，包括端點值；

或者，氫氣的流量7SLM～300SLM，包括端點值，氮氣的流量0SLM～600SLM，包括端點值，氨氣的流量是1SLM～220SLM，包括端點值。

可選地，氨氣、氮氣和氫氣的比例為1:0:300～1:0.1:1；

或者，氨氣、氮氣和氫氣的比例為1:600:0～1:0.1:1。

可選地，所述氮化處理的時間為0.5min～20min；

所述氮化處理的溫度為600℃～1200℃。

可選地，對所述襯底進行氮化處理包括：

采用恒溫的方式對所述襯底進行氮化處理；

或者，采用漸變升溫的方式對所述襯底進行氮化處理。

可選地，在所述翹曲控制層表面依次形成N型半導體層、多量子阱層和P型半導體層之前，還包括：

在所述翹曲控制層表面形成緩沖層；

或者，在所述翹曲控制層表面依次形成緩沖層和非摻雜半導體層。