[發明專利]一種LED外延片及制作方法

在審

• 申請號: 202010795880.1
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN112071963A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 解向榮;吳永勝
• 申請（專利權）人: 福建兆元光電有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/12;H01L33/22;H01L33/32
• 代理公司: 福州市景弘專利代理事務所(普通合伙) 35219
• 代理人: 黃以琳;張忠波

1.一種LED的外延片制作方法，其特征在于，包括如下步驟，

S101、在襯底上濺射ALN薄膜；

S102、在所述ALN薄膜上生長第一U型鋁鎵氮層；

S103、對第一U型鋁鎵氮層進行圖形化處理，形成上表面有納米級凹凸圖案的圖形化的第一U型鋁鎵氮層；

S104、在第一U型鋁鎵氮層上生長第二U型鋁鎵氮層；

S105、在第二U型鋁鎵氮層上依次生長N型鋁鎵氮層、應力釋放GaN層，InGaN/GaN有源區、P型GaN層、重摻雜P型GaN接觸層。

2.根據權利要求1所述的LED的外延片制作方法，其特征在于，所述第一U型鋁鎵氮層的生長厚度為1um-1.5um。

3.根據權利要求1所述的LED的外延片制作方法，其特征在于，

所述納米級凹凸圖案的厚度為5-10nm。

4.根據權利要求1所述的LED的外延片制作方法，其特征在于，所述納米級凹凸圖案為若干子圖案在水平面上的重復排列，所述子圖案為正六邊形、正方形或圓形；所述納米級凹凸圖案中單個正六邊形、正方形或圓形的寬度為150-500nm。

5.根據權利要求1所述的LED的外延片制作方法，其特征在于，S103、對第一U型鋁鎵氮層進行圖形化處理；具體包括步驟，在第一U型鋁鎵氮層上沉積一層圖案層，所述圖案層包括一層或者多層薄膜，所述圖案層為SiO₂或SiN_x或有機膠材料，厚度為30-150nm；在所述圖案層上均勻涂布一層壓印膠，通過納米壓印技術把圖形轉移至圖案層上；再用電感耦合等離子刻蝕設備將圖形轉移至第一U型鋁鎵氮層。

6.根據權利要求1所述的LED的外延片制作方法，其特征在于，步驟S102的生長過程中使用的氣體為氨氣、氫氣、氮氣的混合氣體，氨氣的比例大于或者等于40％，金屬有機源為三甲基鎵。

7.根據權利要求1所述的LED的外延結構制作方法，其特征在于，步驟S101所述的濺射具體為，高純度AL靶材和氬氣、氧氣、氮氣等離子氣體為反應源，進行磁控濺射，使用溫度為400-800℃，優選溫度為475-500℃，ALN厚度200-300nm。

8.一種LED外延片，其特征在于，由權利要求1-7任一項所述的方法制得。

9.一種LED外延片，其特征在于，包括從襯底向上依次生長的ALN薄膜、第一U型鋁鎵氮層、第二U型鋁鎵氮層、N型鋁鎵氮層、應力釋放GaN層，InGaN/GaN有源區、P型GaN層、重摻雜P型GaN接觸層；

所述第一U型鋁鎵氮層的上表面具有納米級凹凸圖案。

10.根據權利要求9所述的LED外延片，其特征在于，所述納米級凹凸圖案的厚度為5-10nm，寬度為150-500nm。