[發明專利]深紫外發光二極管的外延片及其制備方法

有效

• 申請號: 202110601606.0
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113571617B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 丁濤;龔程成;尹涌;梅勁
• 申請（專利權）人: 華燦光電（浙江）有限公司
• 主分類號: H01L33/22
• 分類號: H01L33/22;H01L33/16;H01L33/32;H01L33/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 呂耀萍

1.一種深紫外發光二極管的外延片，其特征在于，所述外延片包括襯底(10)和依次形成在所述襯底(10)上的第一AlN層(21)、第二AlN層(22)、氮原子層(30)、第三AlN層(40)、n型AlGaN層(50)、多量子阱層(60)和p型層(70)，所述第二AlN層(22)的表面粗糙度大于所述第一AlN層(21)的表面粗糙度，所述氮原子層(30)為通過等離子體處理形成于所述第二AlN層(22)上的膜層。

2.根據權利要求1所述的外延片，其特征在于，所述第一AlN層(21)的厚度為1nm至100nm，所述第二AlN層(22)的厚度為1nm至100nm。

3.根據權利要求2所述的外延片，其特征在于，所述第一AlN層(21)的厚度大于所述第二AlN層(22)的厚度。

4.一種深紫外發光二極管的外延片的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

提供一襯底；

在所述襯底上依次生長第一AlN層和第二AlN層，所述第二AlN層的表面粗糙度大于所述第一AlN層的表面粗糙度；

通過等離子體處理在所述第二AlN層上形成氮原子層；

在所述氮原子層上依次生長第三AlN層、n型AlGaN層、多量子阱層和p型層。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述等離子體處理的工藝參數如下：

溫度為100℃至600℃，反應氣體為氮氣，反應氣體的通入量為50sccm至200sccm，施加電場為交變電場，電場功率為10W至100W。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述第一AlN層在氮氣氣氛下生長，所述第二AlN層在氫氣氣氛下生長。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述第一AlN層的生長溫度為1000℃至1100℃，所述第二AlN層的生長溫度為1000℃至1100℃。

8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，生長所述第一AlN層和所述第二AlN層時，以氨氣和三甲基鋁作為反應物，且Ⅴ/Ⅲ摩爾比為100至300，工藝時間為30s至100s。

9.根據權利要求4至8任一項所述的制備方法，其特征在于，所述第三AlN層包括至少一層AlN薄膜，生長所述第三AlN層時，以氨氣和三甲基鋁作為反應物，且Ⅴ/Ⅲ摩爾比為350至3500，工藝時間為500s至5000s，生長溫度為1100℃至1300℃。

10.根據權利要求4至8任一項所述的制備方法，其特征在于，所述第一AlN層、所述第二AlN層和所述第三AlN層的生長壓力均為50mbar至60mbar。