一种改善LED发光波长的方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种改善LED发光波长的方法及其装置，所述方法包括获取一温度，该温度为载片盘表面温度或衬底表面温度；获取衬底翘曲度；根据获取的衬底翘曲度与预设衬底翘曲度对比并对预设温度进行修正，得一修正温度；根据获取的温度与修正温度利用PID控制使输出温度等于修正温度。本发明专利技术利用不同批次间衬底翘曲度的不同对预设温度进行修正，得一修正温度，再利用温控器使输出温度等于修正温度从而使前后批次制得的LED外延片发光波长保持一致，避免了来料不稳所产生的产品规格参数波动，提高了产品良率。

【技术实现步骤摘要】
一种改善LED发光波长的方法及其装置
本专利技术涉及照明
，具体涉及一种改善LED发光波长的方法及其装置。
技术介绍
发光二极管(LightEmittingDiode，LED)由于具有寿命长、耗能低等优点，广泛应用于各种领域。尤其随着发光二极管照明性能指标的大幅度提高，发光二极管常用于发光装置。其中，以氮化镓(GaN)为代表的III-V族化合物半导体由于具有带隙宽、发光功率高、电子饱和漂移速度高、化学性质稳定等特点，在高亮度蓝光发光二极管、蓝光激光器等光电器件等领域有着巨大的应用潜力，引起了人们的广泛关注。氮化镓(GaN)发光二极管的基本结构包括P型氮化镓层和N型氮化镓层构成的PN结。发光效率和发光波长是发光二极管的重要性质。为了增加发光二极管的发光效率并控制发光波长，量子阱结构被引入发光二极管中，即在P型氮化镓层和N型氮化镓层之间形成一层量子阱结构。量子阱结构是由两种不同材料薄层相间排列形成的、具有明显量子限制效应的电子或空穴的量子阱，这两种不同材料薄层分别为垒层和阱层。发光层能够有效提高发光二极管的发光效率，并可以形成波长可调的二极管。在通过MOCVD(Metal-OrganicChemicalVaporDeposition，金属有机物化学气相沉积)设备/工艺进行LED外延片制备时利用在衬底材料上沉积GaN实现异质外延。由于异质外延衬底和GaN之间的晶格失配以及热形变差产生的应力会使外延片发生翘曲现象，翘曲使得在后续生长发光层时，外延片中心位置比边缘更靠近或紧挨石墨盘的表面，从而使中心部分温度高于边缘部分，最终导致生长发光层后的外延片中心部分的发光波长要比边缘部分短。申请号CN201210051923.0公开了一种降低LED外延翘曲应力的方法，在沉积GaN层由三维生长向二维生长转变过程中，插入超晶格结构，调节释放二维生长的GaN外延层与衬底之间的翘曲应力，进而改善外延片生长发光层时的翘曲程度，从而降低生长发光层后的外延片中心部分和边缘部分的波长差，改善外延片的波长均匀性，进而提高外延片的波长良品率。工业化量产过程中，保持不同批次间产品性能指标的前后一致性是业界长期追求的目标。在连续生产时，衬底材料、沉积时工艺条件的波动，都会使得不同批次间(具体表现为不同炉次间)外延片发生不同程度的翘曲，这样即使通过申请号CN201210051923.0公开的降低LED外延翘曲应力的方法对波长均匀性进行改善，依然不能实现由于不同批次间不同程度的翘曲导致的外延波长波动，因而需要一种能够提高不同批次间LED发光波长的方法及其装置。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种改善LED发光波长的方法及其装置，能够有效的改善不同批次间LED发光波长的一致性，提高产品良率。本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种改善LED发光波长的方法，包括以下步骤：获取一温度，该温度为载片盘表面温度或衬底表面温度；获取衬底翘曲度；根据获取的衬底翘曲度与预设衬底翘曲度对比并对预设温度进行修正，得一修正温度；根据获取的温度与修正温度利用PID控制使输出温度等于修正温度。可选的，当获取的温度为载片盘表面温度时，若获取的衬底翘曲度大于预设衬底翘曲度，修正温度小于预设温度。可选的，当获取的温度为衬底表面温度且为衬底表面中心温度时，若获取的衬底翘曲度大于预设衬底翘曲度，修正温度大于预设温度。可选的，当获取的温度为衬底表面温度且为衬底表面边缘温度时，若获取的衬底翘曲度大于预设衬底翘曲度，修正温度小于预设温度。可选的，所述修正温度小于或大于预设温度0～20℃。可选的，所述温度为沉积量子阱层时载片盘表面温度或衬底表面温度，所述衬底翘曲度为沉积量子阱层时衬底翘曲度。可选的，获取所述载片盘表面温度或衬底表面温度与获取所述衬底翘曲度为同时获取的同一量子阱层的载片盘表面温度或衬底表面温度与衬底翘曲度。可选的，所述量子阱层为靠近N型GaN层一侧的量子阱层。本专利技术还提供一种改善LED发光波长的装置，包括：温度探测模块，翘曲探测模块，加热模块，温控器；所述温度探测模块、翘曲探测模块、加热模块分别与所述温控器连接；所述温度探测模块用于探测载片盘表面温度和/或衬底表面温度；所述翘曲探测模块用于探测衬底翘曲度；所述加热模块用于输出温度并对载片盘加热；所述温控器根据所述翘曲探测模块探测的衬底翘曲度与预设衬底翘曲度对比并对预设温度进行修正，得一修正温度，再根据所述温度探测模块探测的温度与所述修正温度利用PID控制使所述加热模块输出温度等于修正温度。可选的，所述翘曲探测模块包括激光发射模块和与所述激光发射模块连接并与激光发射模块具有固定位置关系的激光接收模块，所述激光接收模块与所述温控器连接。本专利技术的有益效果是：本专利技术利用不同批次间衬底翘曲度的不同对预设温度进行修正，得一修正温度，再利用温控器使输出温度等于修正温度从而使前后批次制得的LED外延片发光波长保持一致，避免了来料不稳所产生的产品规格参数波动，提高了产品良率。附图说明图1为衬底置于载片盘的俯视图；图2为衬底置于载片盘的剖面图；图3为用于制造LED的MOCVD设备腔体示意简图；图4为本专利技术温度控制原理图；图5为衬底在载片盘中发生翘曲时的剖面图；图6为温度探测模块设置在衬底中心正上方示意图；图7为温度探测模块设置在衬底边缘正上方示意图；图8为本专利技术提供的改善LED发光波长的装置原理图；图9为本专利技术提供的翘曲探测模块设置在衬底边缘正上方示意图；图10为本专利技术提供的翘曲探测模块结构图；图11为本专利技术提供的LED外延片制备方法流程图；图12为与图11流程图对应的LED结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术提供的一种改善LED发光波长的方法及其装置进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术，而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。请参考图1-图3，在通过MOCVD(MetalOrganicChemicalVaporDeposition，金属有机化学气相沉积)设备制造LED时，先将衬底110置于载片盘108上均匀分布的凹槽109中，凹槽109深度略高于衬底110厚度，优选在凹槽109底部靠近边缘设置环形状或间隔分布的凸起115，利用凸起115避免衬底110与凹槽109底部直接接触，使载片盘108升温过程中衬底110受热更为均匀，衬底110尺寸可以为二寸、四寸或六寸，载片盘108选用耐高温材质制成，如石墨材质。然后将装有衬底110的载片盘108传输至反应腔室104中，反应腔室104由上盖101、侧壁102和底座103形成的封闭结构，上盖101、侧壁102和底座103可以选用不锈钢材质，上盖101上均匀分布有连通的进气管105，反应气体、载气(NH3、N2、H2等)和MO源(三甲基镓、三乙基镓、三甲基铝、三甲基铟、二茂镁等)通过进气管105进入反应腔室104中，底座103上位于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善LED发光波长的方法，其特征在于，包括以下步骤：获取一温度，该温度为载片盘表面温度或衬底表面温度；获取衬底翘曲度；根据获取的衬底翘曲度与预设衬底翘曲度对比并对预设温度进行修正，得一修正温度；根据获取的温度与修正温度利用PID控制使输出温度等于修正温度。

【技术特征摘要】
1.一种改善LED发光波长的方法，其特征在于，包括以下步骤：获取一温度，该温度为载片盘表面温度或衬底表面温度；获取衬底翘曲度；根据获取的衬底翘曲度与预设衬底翘曲度对比并对预设温度进行修正，得一修正温度；根据获取的温度与修正温度利用PID控制使输出温度等于修正温度。2.如权利要求1所述的一种改善LED发光波长的方法，其特征在于，当获取的温度为载片盘表面温度时，若获取的衬底翘曲度大于预设衬底翘曲度，修正温度小于预设温度。3.如权利要求1所述的一种改善LED发光波长的方法，其特征在于，当获取的温度为衬底表面温度且为衬底表面中心温度时，若获取的衬底翘曲度大于预设衬底翘曲度，修正温度大于预设温度。4.如权利要求1所述的一种改善LED发光波长的方法，其特征在于，当获取的温度为衬底表面温度且为衬底表面边缘温度时，若获取的衬底翘曲度大于预设衬底翘曲度，修正温度小于预设温度。5.如权利要求2至4任一所述的一种改善LED发光波长的方法，其特征在于，所述修正温度小于或大于预设温度0～20℃。6.如权利要求1所述的一种改善LED发光波长的方法，其特征在于，所述温度为沉积量子阱层时载片盘表面温度或衬底表面温度，所述衬底翘曲度为沉积...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丹丹，
申请(专利权)人：李丹丹，
类型：发明
国别省市：安徽,34