AlN模板、发光二极管外延片及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种AlN模板、发光二极管外延片及其制造方法，属于半导体技术领域。AlN模板包括衬底和在衬底上沉积的AlN薄膜，AlN薄膜包括依次层叠的第一AlN薄膜、插入层和第二AlN薄膜，插入层包括多个AlNO子层，且多个AlNO子层中的氧含量沿多个AlNO子层的层叠方向先逐层增加再逐层减少。AlNO子层中的一部分O原子会替代N原子，另一部分O原子会形成填隙原子，而替位O原子和填隙O原子都会使AlN晶格产生一定的畸变，增加AlN薄膜的晶格常数，使AlN薄膜和后续GaN外延薄膜的晶格常数更接近，有利于减小GaN材料中的压应力，改善外延片的翘曲，进而改善外延层的波长均匀性。

AlN Template, Light Emitting Diode Epitaxy Wafer and Its Manufacturing Method

The invention discloses an AlN template, a light emitting diode epitaxy sheet and a manufacturing method thereof, which belongs to the field of semiconductor technology. AlN templates consist of substrates and AlN films deposited on substrates. AlN films consist of the first AlN film, the insertion layer and the second AlN film. The insertion layer consists of multiple AlNO sub-layers, and the oxygen content in multiple AlNO sub-layers increases layer by layer and then decreases layer by layer along the direction of multiple AlNO sub-layers. Some O atoms in the AlNO sublayer will replace N atoms, and some O atoms will form interstitial atoms. The substituted O atoms and interstitial O atoms will distort the lattice of AlN, increase the lattice constants of AlN thin films, make the lattice constants of AlN thin films closer to those of subsequent GaN epitaxy thin films, which is conducive to reducing the compressive stress in GaN materials, improving the warpage of epitaxy sheets, and thus improving the epitaxy. Wavelength uniformity of the delayed layer.

【技术实现步骤摘要】
AlN模板、发光二极管外延片及其制造方法
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种AlN模板、发光二极管外延片及其制造方法。
技术介绍
LED(LightEmittingDiode，发光二极管)是一种能发光的半导体电子元件。作为一种高效、环保、绿色新型固态照明光源，正在被迅速广泛地得到应用，如交通信号灯、汽车内外灯、城市景观照明、手机背光源等。外延片是LED中的主要构成部分，现有的GaN基LED外延片包括蓝宝石衬底以及生长在蓝宝石衬底上的GaN外延层。由于蓝宝石和GaN材料之间存在晶格失配和热失配问题，而AlN材料与GaN材料、蓝宝石衬底间仅有较小的晶格不匹配，因此常将AlN作为缓冲层置入到蓝宝石衬底和GaN之间。具体地，先在PVD(PhysicalVaporDeposition，物理气相沉积)设备中采用PVD法在蓝宝石衬底上沉积一层AlN薄膜，再在AlN薄膜上生长GaN外延层，制成LED外延片。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：由于AlN材料与蓝宝石衬底之间仍存在晶格不匹配的问题，因此AlN缓冲层与蓝宝石衬底之间仍会产生应力，且随着AlN薄膜的厚度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种AlN模板，包括衬底和在所述衬底上沉积的AlN薄膜，其特征在于，所述AlN薄膜包括依次层叠的第一AlN薄膜、插入层和第二AlN薄膜，所述插入层包括多个AlNO子层，且所述多个AlNO子层中的氧含量沿所述多个AlNO子层的层叠方向先逐层增加再逐层减少。

【技术特征摘要】
1.一种AlN模板，包括衬底和在所述衬底上沉积的AlN薄膜，其特征在于，所述AlN薄膜包括依次层叠的第一AlN薄膜、插入层和第二AlN薄膜，所述插入层包括多个AlNO子层，且所述多个AlNO子层中的氧含量沿所述多个AlNO子层的层叠方向先逐层增加再逐层减少。2.根据权利要求1所述的AlN模板，其特征在于，所述多个AlNO子层的厚度沿所述多个AlNO子层的层叠方向先逐层减小再逐层增大。3.根据权利要求2所述的AlN模板，其特征在于，所述多个AlNO子层的厚度与所述多个AlNO子层中的氧含量呈线性负相关。4.根据权利要求3所述的AlN模板，其特征在于，所述第一AlN薄膜的厚度大于所述第二AlN薄膜的厚度。5.一种发光二极管外延片，其特征在于，所述发光二极管外延片包括如权利要求1～4任一项所述的AlN模板和设置在所述AlN模板上的外延层。6.一种AlN模板的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：提供一衬底；在所述衬底上沉积AlN薄膜；所述AlN薄膜包括依次层叠的第一AlN薄膜、插入层和第二AlN薄膜，所述插入层包括多个AlN...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶章峰，张武斌，程金连，乔楠，胡加辉，李鹏，
申请(专利权)人：华灿光电浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33