一种发光二极管波长控制方法技术

本发明专利技术提供了一种发光二极管波长控制方法，包括以下步骤：对沉积量子阱结构时设定一预设温度，该预设温度为载片盘表面预设温度并对应一标准温度，该标准温度为衬底表面标准温度；获取沉积量子阱结构时载片盘表面实际温度和衬底表面实际温度；根据获取的衬底表面实际温度与衬底表面标准温度差值对预设温度进行修正，得一修正温度；输出所述修正温度使载片盘表面实际温度等于修正温度。本发明专利技术利用探测到的衬底表面温度对载片盘表面温度进行修正，在量产过程中即使前后批次衬底翘曲不同，也能保持发光二极管波长的一致性，提高了产品良率。

A light emitting diode wavelength control method

The present invention provides a light emitting diode wavelength control method, including the following steps: setting a preset temperature for the deposition of a quantum well structure, the preset temperature of the plate surface and a standard temperature, the standard temperature as the standard surface temperature of the substrate surface; and obtaining the surface of the carrier plate when the structure of the quantum well structure is obtained. The temperature of the substrate surface and the actual temperature on the surface of the substrate are corrected according to the difference between the actual temperature of the substrate surface and the standard temperature of the substrate surface, and a correction temperature is obtained; the corrected temperature is made to make the actual temperature of the plate surface equal to the correction temperature. The invention uses the detected temperature of the substrate surface to modify the surface temperature of the plate plate, and in the process of mass production, even if the warp of the front and rear batches is different, the uniformity of the wavelength of the light emitting diode can be maintained, and the product yield is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种发光二极管波长控制方法
本专利技术涉及照明
，具体涉及一种发光二极管波长控制方法。
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N型氮化镓层(电子提供层)和P型氮化镓层(空穴提供层)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，即在电子提供层和空穴提供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(量子阱结构)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。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，翘曲的变化导致在通过温度对波长进行控制时难以保持前后批次间波长的一致性，同时不同的翘曲使得外延片受热温度不同，而温度会对外延结晶质量产生重要影响，最后得到的外延片结晶质量一致性、均匀性差。
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发光二极管波长控制方法，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：一种发光二极管波长控制方法，包括以下步骤：对沉积量子阱结构时设定一预设温度，该预设温度为载片盘表面预设温度并对应一标准温度，该标准温度为衬底表面标准温度；获取沉积量子阱结构时载片盘表面实际温度和衬底表面实际温度；根据获取的衬底表面实际温度与衬底表面标准温度差值对预设温度进行修正，得一修正温度；输出所述修正温度使载片盘表面实际温度等于修正温度。可选的，所述量子阱结构包括高温量子阱结构和低温量子阱结构，所述高温量子阱结构位于N型GaN层一侧，所述低温量子阱结构位于P型GaN层一侧，低温量子阱结构沉积在高温量子阱结构上；所述预设温度包括沉积量子阱层时的阱层预设温度和/或沉积量子垒层时的垒层预设温度，所述修正温度包括沉积量子阱层时的阱层修正温度和/或沉积量子垒层时的垒层修正温度，所述高温量子阱结构中阱层预设温度、垒层预设温度至少其中之一大于所述低温量子阱结构中阱层预设温度、垒层预设温度。可选的，所述高温量子阱结构中阱层预设温度、垒层预设温度至少其中之一大于所述低温量子阱结构中阱层预设温度、垒层预设温度5～30℃。可选的，获取沉积量子阱结构时载片盘表面实际温度和衬底表面实际温度为所述高温量子阱结构的载片盘表面实际温度和衬底表面实际温度。可选的，获取沉积量子阱结构时载片盘表面实际温度和衬底表面实际温度为直接与N型GaN层接触的高温量子阱结构的载片盘表面实际温度和衬底表面实际温度。可选的，所述修正温度为所述低温量子阱结构中的阱层修正温度和/或低温量子阱结构中的垒层修正温度。可选的，所述修正温度大于或小于预设温度0～20℃。可选的，所述阱层修正温度与所述阱层预设温度差值为所述衬底表面实际温度与衬底表面标准温度差值幅度的1/4～1。可选的，所述垒层修正温度与所述垒层预设温度差值为所述衬底表面实际温度与衬底表面标准温度差值幅度的1/2～2。可选的，所述阱层修正温度与所述阱层预设温度差值为所述垒层修正温度与所述垒层预设温度差值的1/4～1/2。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过载片盘表面温度来控制制备发光二极管时的温度，利用探测到的衬底表面温度对载片盘表面温度进行修正，在量产过程中即使前后批次衬底翘曲不同，也能保持发光二极管波长的一致性，相比与通过衬底表面温度来控制制备发光二极管时的温度，得到的外延片片内均匀性更好；本专利技术提供的方法简单易用，可以通过人工进行控制也可以通过软件的设定来实现，无需额外的辅助设备，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为衬底置于载片盘凹槽中的剖面图；图3为用于制造发光二极管的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为衬底在载片盘凹槽中发生翘曲时的剖面图；图6为本专利技术提供的发光二极管制备方法流程图；图7为与图6流程图对应的发光二极管结构示意图；图8为本专利技术提供的发光二极管另一种实施方式结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术提供的一种发光二极管波长控制方法进行更详细的描述，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上位于载片盘108下方设置加热模块107，加热模块107选用加热丝或者射频加热，通过加热模块107对载片盘108及反应腔室104加热，载片盘108背面位于中心位置设置凹陷的中心槽112，转轴111通过铁磁流体密封件穿过底座103，转轴111位于反应腔室104内一端与中心槽112接触将载片盘108顶起使载片盘108本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光二极管波长控制方法，其特征在于，包括以下步骤：对沉积量子阱结构时设定一预设温度，该预设温度为载片盘表面预设温度并对应一标准温度，该标准温度为衬底表面标准温度；获取沉积量子阱结构时载片盘表面实际温度和衬底表面实际温度；根据获取的衬底表面实际温度与衬底表面标准温度差值对预设温度进行修正，得一修正温度；输出所述修正温度使载片盘表面实际温度等于修正温度。

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管波长控制方法，其特征在于，包括以下步骤：对沉积量子阱结构时设定一预设温度，该预设温度为载片盘表面预设温度并对应一标准温度，该标准温度为衬底表面标准温度；获取沉积量子阱结构时载片盘表面实际温度和衬底表面实际温度；根据获取的衬底表面实际温度与衬底表面标准温度差值对预设温度进行修正，得一修正温度；输出所述修正温度使载片盘表面实际温度等于修正温度。2.如权利要求1所述的一种发光二极管波长控制方法，其特征在于，所述量子阱结构包括高温量子阱结构和低温量子阱结构，所述高温量子阱结构位于N型GaN层一侧，所述低温量子阱结构位于P型GaN层一侧，低温量子阱结构沉积在高温量子阱结构上；所述预设温度包括沉积量子阱层时的阱层预设温度和/或沉积量子垒层时的垒层预设温度，所述修正温度包括沉积量子阱层时的阱层修正温度和/或沉积量子垒层时的垒层修正温度，所述高温量子阱结构中阱层预设温度、垒层预设温度至少其中之一大于所述低温量子阱结构中阱层预设温度、垒层预设温度。3.如权利要求2所述的一种发光二极管波长控制方法，其特征在于，所述高温量子阱结构中阱层预设温度、垒层预设温度至少其中之一大于所述低温量子阱结构中阱层预设温度、垒层预设温度5～30℃。4.如权利要求2或3所述的一种发光二极管波长...

【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