[發(fā)明專利]一種LED芯片制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210089138.8
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114420813B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設計）人: 徐平;許孔祥;周孝維;楊云峰
• 申請（專利權(quán)）人: 湘能華磊光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/14
• 分類號: H01L33/14;H01L33/06;H01L33/32;H01L33/00
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙) 43214
• 代理人: 張勇;劉伊旸

本申請?zhí)峁┝艘环NLED芯片制作方法，依次包括：生長AlN薄膜、制作圓形狀的Mg金屬薄膜層、生長MgN層、生長摻雜Si的n型GaN層、有源層MQW、P型AlGaN層和P型GaN層；退火處理。本發(fā)明通過引入圓形狀的Mg金屬薄膜層和MgN層來提升載流子的輻射復合效率，從而使LED的發(fā)光效率得到提升，并降低工作電壓，提高抗靜電能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于LED技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種LED芯片制作方法。

背景技術(shù)

LED(Light?Emitting?Diode，發(fā)光二極管)作為一種高效、環(huán)保、綠色新型固態(tài)照明光源，除了目前已被廣泛用作室內(nèi)外照明，還被廣泛應用于交通信號燈、汽車燈、室內(nèi)外照明和顯示屏。

目前的LED芯片制作方法中外延材料中載流子的輻射復合效率不高，使LED光輸出功率減小，還會影響器件的可靠性，限制了LED芯片在顯示屏等高端領(lǐng)域的應用。

因此，提供一種LED芯片制作方法，提升載流子的輻射復合效率，提高發(fā)光效率，是本技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種LED芯片制作方法，通過采用新方法來提升載流子的輻射復合效率，從而使LED的發(fā)光效率得到提升，并降低工作電壓，提高抗靜電能力。

本發(fā)明的LED芯片制作方法，依次包括：

將藍寶石襯底放入MOCVD反應腔中，在所述藍寶石襯底上生長500-700nm厚的AlN薄膜；

控制反應腔溫度為800-900℃，反應腔壓力為150-300mbar，向反應腔內(nèi)通入20-70s的CP₂Mg，且控制CP₂Mg的流量先從200sccm均勻增加至500sccm，再從500sccm均勻減少至300sccm，以在AlN薄膜上形成厚度為30-50nm的Mg金屬薄膜；

將形成有Mg金屬薄膜的藍寶石襯底從MOCVD反應腔中取出，在Mg金屬薄膜上表面涂覆光刻膠膜層，然后采用光刻技術(shù)使光刻膠膜層在Mg金屬薄膜表面形成圓形圖案，所述圓形圖案的直徑為5-8nm，相鄰兩個圓形圖案中心的距離為12-20nm；

采用濕法腐蝕的方法去除多余的Mg金屬薄膜，在AlN薄膜表面形成圓形狀的Mg金屬薄膜層，所述圓形狀的Mg金屬薄膜層的直徑為5-8nm，相鄰兩個圓形圖案中心的距離為12-20nm；

再次將藍寶石襯底放入MOCVD反應腔中，在圓形狀的Mg金屬薄膜層表面以及AlN薄膜表面生長厚度為100-150nm的MgN層，生長過程中控制溫度由1000℃漸變增加至1100℃；

依次進行生長摻雜Si的n型GaN層、有源層MQW、P型AlGaN層和P型GaN層；

在溫度為700-800℃，通入100-150L/min的N₂的條件下，保溫20-30min，隨爐冷卻。

進一步地，在溫度為1000-1100℃，反應腔壓力為150-300mbar，通入50-90L/min的H₂、40-60L/min的NH₃、200-300sccm的TMGa、20-50sccm的SiH₄的條件下，生長2-4μm厚的摻雜Si的n型GaN層，Si摻雜濃度為5×10¹⁸-1×10¹⁹atoms/cm³。

進一步地，所述有源層MQW，包括：交替生長的In_xGa_(1-x)N阱層和GaN壘層，交替周期控制在10-15個。