医疗杀菌消毒用外延结构制备方法技术

本发明专利技术提供了一种医疗杀菌消毒用外延结构制备方法，包括：提供一置于托盘上的基板；在所述基板上生长第一过渡层；在所述第一过渡层上生长第一半导体层；在所述第一半导体层上生长第二过渡层；在所述第二过渡层上生长有源层；在所述有源层上生长第二半导体层；所述第二过渡层包括交替层叠设置的前垒层和前阱层，前垒层中铝含量随厚度逐渐升高，前阱层铟含量随厚度逐渐降低，所述第一半导体层生长过程中托盘旋转速度与生长所述第二过渡层过程中托盘旋转速度相同。本发明专利技术提供的外延制备方法可减少由第一半导体层向第二过渡层转变时间，降低不同步骤转变过程中的裂片风险。

Preparation of epitaxial structure for medical sterilization

【技术实现步骤摘要】
医疗杀菌消毒用外延结构制备方法
本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种医疗杀菌消毒用外延结构制备方法。
技术介绍
LED光源应用已不局限于普通照明。在农业领域，LED光照可应用于蔬菜生产，经过特种LED灯具头照，质量和产量大大提高；在汽车领域，车用LED灯能耗低、可靠性高、寿命长、环保，在天气不好以及夜间时都可提高安全性，是LED照明市场的新蓝海；医疗方面，从室外到室内，从特种到通用，LED在医疗领域中的用途不断扩大。据相关研究机构预测，2010年到2017年，LED在杀菌消毒方面的应用预计会以每年23.2％的速度高速增长。随着LED应用逐渐向生物、医疗、健康等领域发展，LED在医疗领域应用的巨大市场潜力也逐步得到重视。紫外(UV)LED是LED的一种。与目前市面上使用的汞灯、氙灯和氘灯等传统紫外光源相比，紫外LED具有长寿命、冷光源、无热辐射、寿命不受开闭次数影响、能量高以及不含有毒物质等优点，可望取代传统紫外光源，成为新一代的短波长光源。紫外LED有巨大的应用价值，比如杀菌消毒，空气和水净化，高密度光学存储，紫外固化和医学治疗等。对于太阳盲区(小于280nm)的深紫外LED，可以应用于通信和科学分析等领域，因此紫外LED的市场潜力很大。目前紫外LED是以铝镓氮作为结构生长的主要材料，其基本结构包括：基板、过渡层、第一半导体层、有源层、第二半导体层。虽然最近几年紫外LED得到业界的重视，但发展很缓慢，并不像可见光LED那样能快速实现大规模生产和市场应用，一种原因是受到量产率低、生产成本高影响，更重要原因是当前紫外外延的技术不成熟，内量子效率较低，发出的光功率不高，影响产品的应用价值。若要加快紫外LED的技术创新和产业发展，就离不开继续提高紫外LED的内量子效率和光功率等核心技术指标，而LED内量子效率和光功率的提高就需要优化LED的外延结构，因此设计提高紫外LED光输出功率的外延结构是很重要的工作。
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医疗杀菌消毒用外延结构制备方法。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：一种医疗杀菌消毒用外延结构制备方法，包括：提供一置于托盘上的基板；在所述基板上生长第一过渡层；在所述第一过渡层上生长第一半导体层；在所述第一半导体层上生长第二过渡层；在所述第二过渡层上生长有源层；在所述有源层上生长第二半导体层；所述第二过渡层包括交替层叠设置的前垒层和前阱层，所述前垒层生长在所述第一半导体层上，所述有源层生长在最后一个前垒层上，所述前垒层数量比所述前阱层数量多一个，前垒层为铝镓氮层，前阱层为铟镓氮层，前垒层中铝含量随厚度逐渐升高，前阱层铟含量随厚度逐渐降低，生长所述第一过渡层、第一半导体层、第二过渡层、有源层、第二半导体层过程中所述托盘保持旋转状态，所述第一半导体层生长过程中托盘旋转速度与生长所述第二过渡层过程中托盘旋转速度相同。可选的，所述前垒层生长速率低于所述第一半导体层生长速率。可选的，所述前垒层厚度为所述第一半导体层厚度的1/10～1/20。可选的，所述前阱层生长速率低于所述前垒层生长速率。可选的，所述前阱层厚度为所述前垒层厚度的1/5～1/2。可选的，所述前垒层生长过程中通入硅。可选的，所述前垒层中硅含量低于所述第一半导体层中硅含量。可选的，所述前垒层中硅含量为所述第一半导体层中硅含量1/10～1/50。可选的，所述前垒层与所述第一半导体层生长过程中压力保持相同。可选的，所述前阱层生长过程中压力大于所述前垒层生长过程中压力。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过设置前垒层中铝含量随厚度逐渐升高，前阱层铟含量随厚度逐渐降低，第一半导体层生长过程中托盘旋转速度与生长所述第二过渡层过程中托盘旋转速度相同，可以减少由第一半导体层向第二过渡层转变时间，降低不同步骤转变过程中的裂片风险。附图说明图1为用于制造外延结构的设备示意简图；图2为装有基板的托盘俯视图；图3为本专利技术提供的外延结构制备方法流程图；图4为本专利技术提供的外延结构结构示意图。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术提供的医疗杀菌消毒用外延结构制备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。要对通过金属有机化学气相沉积设备来制造外延结构进行详细深入了解，可以参考申请号为201621025123.1，名称为“多室化学气相沉积系统”以及申请号为201580006019.X，名称为“用于化学气相沉积系统的具有复合半径的晶片保持凹穴的晶片载体”等专利文献，以下仅以示意简图的形式进行简要说明以使本专利技术更易理解以及满足充分公开要求。请参考图1、图2，在通过MOCVD(MetalOrganicChemicalVaporDeposition，金属有机化学气相沉积)设备制造外延结构时，先将基板110置于托盘108上均匀分布的凹槽109中，凹槽109深度略高于基板110厚度，基板110尺寸可以为二寸、四寸或六寸，托盘108选用耐高温材质制成，如石墨材质。然后将装有基板110的托盘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中反应进而沉积在基板110上，底座103上位于托盘108下方设置加热模块107，加热模块107可以选用加热丝或者射频加热，通过加热模块107对托盘108及反应腔室104加热，托盘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接触将托盘108顶起使托盘108与加热模块107产生一间隙，转轴111位于反应腔室104外一端与驱动装置连接(图中省略)，所述驱动装置通过转轴111带动托盘108在反应腔室104中转动并通过控制器控制托盘108转速，底座103四周沿圆周方向间隔设置排气孔106。本专利技术提供了通过上述设备制备一种医疗杀菌消毒用外延结构的方法，参见图3与图4，该制备方法包括：步骤301：提供一置于托盘108上的基板110。本实施例中，所述基板110的材料为蓝宝石。在其他实施例中，所述基板110的材料还可以为氮化镓、硅、氧化锌或碳化硅。本实施例中，优选对基板110进行预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医疗杀菌消毒用外延结构制备方法，其特征在于，包括：/n提供一置于托盘上的基板；/n在所述基板上生长第一过渡层；/n在所述第一过渡层上生长第一半导体层；/n在所述第一半导体层上生长第二过渡层；/n在所述第二过渡层上生长有源层；/n在所述有源层上生长第二半导体层；/n所述第二过渡层包括交替层叠设置的前垒层和前阱层，所述前垒层生长在所述第一半导体层上，所述有源层生长在最后一个前垒层上，所述前垒层数量比所述前阱层数量多一个，前垒层为铝镓氮层，前阱层为铟镓氮层，前垒层中铝含量随厚度逐渐升高，前阱层铟含量随厚度逐渐降低，生长所述第一过渡层、第一半导体层、第二过渡层、有源层、第二半导体层过程中所述托盘保持旋转状态，所述第一半导体层生长过程中托盘旋转速度与生长所述第二过渡层过程中托盘旋转速度相同。/n

【技术特征摘要】
1.一种医疗杀菌消毒用外延结构制备方法，其特征在于，包括：
提供一置于托盘上的基板；
在所述基板上生长第一过渡层；
在所述第一过渡层上生长第一半导体层；
在所述第一半导体层上生长第二过渡层；
在所述第二过渡层上生长有源层；
在所述有源层上生长第二半导体层；
所述第二过渡层包括交替层叠设置的前垒层和前阱层，所述前垒层生长在所述第一半导体层上，所述有源层生长在最后一个前垒层上，所述前垒层数量比所述前阱层数量多一个，前垒层为铝镓氮层，前阱层为铟镓氮层，前垒层中铝含量随厚度逐渐升高，前阱层铟含量随厚度逐渐降低，生长所述第一过渡层、第一半导体层、第二过渡层、有源层、第二半导体层过程中所述托盘保持旋转状态，所述第一半导体层生长过程中托盘旋转速度与生长所述第二过渡层过程中托盘旋转速度相同。


2.如权利要求1所述的医疗杀菌消毒用外延结构制备方法，其特征在于，所述前垒层生长速率低于所述第一半导体层生长速率。


3.如权利要求2所述的医疗杀菌消毒用外延结构制备方法，其特征在于，所述前垒层厚度为所述第一半导体层厚度的1...

【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