硅基应力协变衬底及垂直结构氮化镓LED制造技术

本实用新型专利技术公开了一种硅基应力协变衬底及应用该硅基应力协变衬底的垂直结构氮化镓LED；其中硅基应力协变衬底包括：一双面抛光硅单晶基底；一薄氮化锆导电反光应力协变层，形成在所述双面抛光硅单晶基底上，所述薄氮化锆导电反光应力协变层的厚度为50nm～350nm；一薄氮化镓单晶薄膜模板层，形成在所述薄氮化锆导电反光应力协变层上，所述薄氮化镓单晶薄膜模板层的厚度不小于所述薄氮化锆导电反光应力协变层的厚度。该硅基应力协变衬底能够在GaN材料和LED器件的高质量制备生长时克服和缓解大失配应力问题。

【技术实现步骤摘要】
硅基应力协变衬底及垂直结构氮化镓LED
本技术属于半导体衬底及半导体器件
，具体涉及一种硅基应力协变衬底及应用该硅基应力协变衬底的垂直结构氮化镓LED。
技术介绍
氮化镓(GaN)材料具有宽禁带(3.4eV),利用铟镓氮(InGaN)作为发光层或光吸收层，可以研制生产从紫外到红外的各种氮化镓光电器件，如发光二极管器件(LED)、激光二极管器件(LD)、光探测器件(PD)，发光或光吸收波长包括紫外、紫、蓝、青、绿、黄、橙黄、红、红外及白光。由于同质GaN单晶基底难以提升长晶尺寸与成品率，目前商品化的GaN光电器件制备生长仍主要采用大尺寸异质基底(蓝宝石(Sapphire)、碳化硅(SiC)、硅(Si))通过异质外延方式制备，特别是氮化镓LED器件。其中，Si单晶基底具有更好的晶体质量(位错密度可以降至0cm-2)、更低的价格及更大的尺寸(直径2至18英寸)，且导电导热性能良好，特别适合研制散热良好的低功耗垂直结构氮化镓LED器件，Si基底GaN材料与LED器件制备技术已成为近年来半导体领域新的研究方向和热点。然而，如要利用Si单晶基底实现G本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.硅基应力协变衬底，其特征在于，包括：/n一双面抛光硅单晶基底(11)；/n一薄氮化锆导电反光应力协变层(12)，形成在所述双面抛光硅单晶基底上，所述薄氮化锆导电反光应力协变层(12)的厚度为50nm～350nm；/n一薄氮化镓单晶薄膜模板层(13)，形成在所述薄氮化锆导电反光应力协变层(12)上，所述薄氮化镓单晶薄膜模板层(13)的厚度不小于所述薄氮化锆导电反光应力协变层(12)的厚度。/n

【技术特征摘要】
1.硅基应力协变衬底，其特征在于，包括：
一双面抛光硅单晶基底(11)；
一薄氮化锆导电反光应力协变层(12)，形成在所述双面抛光硅单晶基底上，所述薄氮化锆导电反光应力协变层(12)的厚度为50nm～350nm；
一薄氮化镓单晶薄膜模板层(13)，形成在所述薄氮化锆导电反光应力协变层(12)上，所述薄氮化镓单晶薄膜模板层(13)的厚度不小于所述薄氮化锆导电反光应力协变层(12)的厚度。


2.根据权利要求1所述的硅基应力协变衬底，其特征在于，所述薄氮化镓单晶薄膜模板层(13)的厚度为0.5μm～5μm。


3.根据权利要求1所述的硅基应力协变衬底，其特征在于，所述双面抛光硅单晶基底的直径包括但不限于2英寸、4英寸、6英寸、8英寸、12英寸、18英寸。


4.垂直结构氮化镓LED，包括：顶部氧化物透明电极(3)、底部欧姆接触金属电极(4)，以及位于顶部氧化物透明电极(3)和底部欧姆接触金属电极(4)之间的氮化镓LED器件结构(2)和硅基应力协变衬底(1)，其特征在于，所述硅基应力协变衬底(1)为权利要求1-3所述的任一项硅基...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏洁，魏鸿源，陈怀浩，杨少延，杨瑞，李成明，李辉杰，刘祥林，汪连山，
申请(专利权)人：南京佑天金属科技有限公司，中国科学院半导体研究所，
类型：新型
国别省市：江苏;32