[發(fā)明專利]發(fā)光二極管外延片制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110258024.7
• 申請(qǐng)日: 2021-03-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113193087B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚振;從穎;董彬忠;李鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華燦光電（蘇州）有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/32
• 分類號(hào): H01L33/32;H01L33/06;H01L33/00
• 代理公司: 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 呂耀萍

本公開(kāi)提供了一種發(fā)光二極管外延片制備方法，屬于發(fā)光二極管技術(shù)領(lǐng)域。襯底上生長(zhǎng)非摻雜GaN層之后，生長(zhǎng)n型GaN層之前，以及生長(zhǎng)完n型GaN層之后，生長(zhǎng)多量子阱層之前，在反應(yīng)腔的溫度為600～800℃的條件下，向反應(yīng)腔分別通入時(shí)長(zhǎng)為第一設(shè)定時(shí)長(zhǎng)及時(shí)長(zhǎng)為第二設(shè)定時(shí)長(zhǎng)的氨氣，以較低的溫度緩解高溫積累的應(yīng)力，提高晶體質(zhì)量。氨氣與殘留的一些有機(jī)金屬源進(jìn)行反應(yīng)，減少反應(yīng)腔內(nèi)殘留的有機(jī)金屬源。保證最終得到的n型GaN層、非摻雜GaN層、多量子阱層之間界面清晰。作為基礎(chǔ)層的非摻雜GaN層及n型GaN層及多量子阱層的質(zhì)量均得到有效提高，發(fā)光二極管外延片整體的質(zhì)量得到有效提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及到了發(fā)光二極管技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種發(fā)光二極管外延片制備方法。

背景技術(shù)

發(fā)光二極管是一種應(yīng)用非常廣泛的發(fā)光器件，常用于通信號(hào)燈、汽車(chē)內(nèi)外燈、城市照明和景觀照明等，發(fā)光二極管外延片則是用于制備發(fā)光二極管的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。發(fā)光二極管外延片通常包括襯底及襯底上依次層疊的GaN緩沖層、非摻雜GaN層、n型GaN層、多量子阱層及p型GaN層。

由于GaN材料與藍(lán)寶石襯底之間存在較大的晶格失配和熱失配，導(dǎo)致存在較大的應(yīng)力。而生長(zhǎng)的非摻雜GaN層、n型GaN層由于組分構(gòu)成、生長(zhǎng)溫度和生長(zhǎng)壓力均不同，所以導(dǎo)致n型GaN層及n型GaN層以下的外延結(jié)構(gòu)內(nèi)部會(huì)存在較大的內(nèi)部應(yīng)力。內(nèi)部應(yīng)力的存在會(huì)導(dǎo)致外延片中存在較多缺陷，且容易導(dǎo)致多量子阱層質(zhì)量降差，使得最終得到的發(fā)光二極管外延片的發(fā)光效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本公開(kāi)實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管外延片制備方法，可以提高發(fā)光二極管外延片的晶體質(zhì)量以提高最終得到的發(fā)光二極管的發(fā)光效率。所述技術(shù)方案如下：

本公開(kāi)實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管外延片，所述發(fā)光二極管外延片制備方法包括：

提供一襯底；

在所述襯底上生長(zhǎng)非摻雜GaN層；

在反應(yīng)腔的溫度為600～800℃的條件下，向所述反應(yīng)腔通入時(shí)長(zhǎng)為第一設(shè)定時(shí)長(zhǎng)的氨氣；

在所述非摻雜GaN層上生長(zhǎng)n型GaN層；

在所述反應(yīng)腔的溫度為600～800℃的條件下，向所述反應(yīng)腔通入時(shí)長(zhǎng)為第二設(shè)定時(shí)長(zhǎng)的氨氣；

在所述n型GaN層上生長(zhǎng)多量子阱層；

在所述多量子阱層上生長(zhǎng)p型GaN層。

可選地，所述第一設(shè)定時(shí)長(zhǎng)小于所述第二設(shè)定時(shí)長(zhǎng)。

可選地，所述第一設(shè)定時(shí)長(zhǎng)與所述第二設(shè)定時(shí)長(zhǎng)之比為1:1.5～1:4。

可選地，所述第一設(shè)定時(shí)長(zhǎng)為15～50s，所述第二設(shè)定時(shí)長(zhǎng)為20～60s。

可選地，向反應(yīng)腔通入時(shí)長(zhǎng)為第一設(shè)定時(shí)長(zhǎng)的氨氣的流量，小于向所述反應(yīng)腔通入時(shí)長(zhǎng)為第二設(shè)定時(shí)長(zhǎng)的氨氣的流量。

可選地，向反應(yīng)腔通入時(shí)長(zhǎng)為第一設(shè)定時(shí)長(zhǎng)的氨氣的流量，與向所述反應(yīng)腔通入時(shí)長(zhǎng)為第二設(shè)定時(shí)長(zhǎng)的氨氣的流量之比為1:1.5～1:3。

可選地，所述向反應(yīng)腔通入時(shí)長(zhǎng)為第一設(shè)定時(shí)長(zhǎng)的氨氣，包括：

向所述反應(yīng)腔通入時(shí)長(zhǎng)為第一設(shè)定時(shí)長(zhǎng)，且流量為10～40L的氨氣。

可選地，所述向反應(yīng)腔通入時(shí)長(zhǎng)為第二設(shè)定時(shí)長(zhǎng)的氨氣，包括：

向所述反應(yīng)腔通入時(shí)長(zhǎng)為第二設(shè)定時(shí)長(zhǎng)，且流量為15～50L的氨氣。

可選地，向反應(yīng)腔通入時(shí)長(zhǎng)為第一設(shè)定時(shí)長(zhǎng)的氨氣的過(guò)程中所述反應(yīng)腔的溫度，高于向反應(yīng)腔通入時(shí)長(zhǎng)為第二設(shè)定時(shí)長(zhǎng)的氨氣的過(guò)程中所述反應(yīng)腔的溫度。