[發(fā)明專利]發(fā)光二極管外延片的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110338965.1
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113284987B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪威威;王倩;梅勁;董彬忠
• 申請（專利權(quán)）人: 華燦光電（浙江）有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/12
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 呂耀萍

本發(fā)明公開了發(fā)光二極管外延片的制備方法，屬于發(fā)光二極管制作領(lǐng)域。在AlN層上生長非摻雜的第一GaN膜層，將第一GaN膜層浸泡在堿性溶液或酸性溶液中，第一GaN膜層中存在的質(zhì)量差且較不穩(wěn)定的GaN材料，會被堿性溶液與酸性溶液去除，第一GaN膜層也被減薄一部分。留下的第一GaN膜層的質(zhì)量較好，內(nèi)部的缺陷與應(yīng)力較少，在干燥之后的第一GaN膜層上沉積的非摻雜的第二GaN膜層的質(zhì)量也會更好。而底層GaN緩沖層的質(zhì)量的提高，則可以有效保證后續(xù)得到的n型GaN層與多量子阱層的質(zhì)量較好，最終得到的發(fā)光二極管的發(fā)光效率也會得到提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)光二極管制作領(lǐng)域，特別涉及發(fā)光二極管外延片的制備方法。

背景技術(shù)

發(fā)光二極管是一種能發(fā)光的半導(dǎo)體電子元件。作為一種高效、環(huán)保、綠色新型固態(tài)照明光源，正在被迅速廣泛地得到應(yīng)用，如交通信號燈、汽車內(nèi)外燈、城市景觀照明、手機(jī)背光源等，提高芯片發(fā)光效率是發(fā)光二極管不斷追求的目標(biāo)。

發(fā)光二極管外延片是用于制備發(fā)光二極管的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，發(fā)光二極管外延片至少包括襯底與襯底上的AlN層、GaN緩沖層、n型GaN層、多量子阱層與p型GaN層。由于與AlN層之間存在較大的晶格失配，因此在AlN層上生長得到的GaN緩沖層中會存在較多的缺陷，缺陷過多會導(dǎo)致GaN緩沖層的界面不平整，影響后續(xù)n型GaN層及多量子阱層的質(zhì)量，影響發(fā)光二極管外延片的發(fā)光效率。

發(fā)明內(nèi)容

本公開實(shí)施例提供了發(fā)光二極管外延片的制備方法，能夠提高GaN緩沖層的質(zhì)量以提高發(fā)光二極管的發(fā)光一致性。所述技術(shù)方案如下：

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

提供一襯底；

在所述襯底上生長AlN層；

在所述AlN層上生長非摻雜的第一GaN膜層；

將所述第一GaN膜層浸泡在堿性溶液或酸性溶液中，以對所述第一GaN膜層進(jìn)行減??；

對所述第一GaN膜層進(jìn)行干燥處理；

在所述第一GaN膜層上沉積非摻雜的第二GaN膜層，以形成GaN緩沖層；

在所述GaN緩沖層上生長n型GaN層；

在所述n型GaN層上生長多量子阱層；

在所述多量子阱層上生長p型GaN層。

可選地，所述第一GaN膜層的生長厚度為20～200nm。

可選地，所述第一GaN膜層的浸泡時長為0.5～10h。

可選地，所述堿性溶液中氫氧根的濃度為0.05mol/L～0.5mol/L，所述酸性溶液中氫離子的濃度為0.05mol/L～0.5mol/L。

可選地，所述堿性溶液中氫氧根的濃度每升高10％～20％，所述第一GaN膜層在所述堿性溶液中浸泡的時長則降低0.5～1h。

可選地，所述制備方法還包括：

將所述第一GaN膜層浸泡在堿性溶液或酸性溶液中之前，向所述襯底所在的反應(yīng)腔通入氨氣與氮?dú)猓?/p>

在氨氣與氮?dú)獾幕旌蠚怏w環(huán)境下，將所述襯底從所述反應(yīng)腔取出。

可選地，所述氨氣的體積與所述氮?dú)獾捏w積的比值為1:1～1:5。

可選地，所述襯底與所述第一GaN膜層的冷卻時長為10min～30min，且所述襯底與所述第一GaN膜層冷卻至20～30℃的過程中，持續(xù)向所述反應(yīng)腔通入流量為50sccm～150sccm的氨氣與流量為100sccm～300sccm的氮?dú)狻?/p>