【技术实现步骤摘要】
技术介绍
目前，制作适合在紫外、蓝、绿电磁波谱下工作的发光器件或“LED”(包括发光二极管，激光二极管，光探测器等)最成功的材料是III族氮化合物半导体材料，尤其是氮化镓基化合物半导体材料。然而，氮化镓在制作工作器件中引出了一系列特殊技术问题。主要问题是缺少大体积的氮化镓单晶，相应地意味着氮化镓或其他III族器件必须在其他材料上形成外延层。蓝宝石(即氧化铝或Al2O3)已经普遍用作III族氮化物的衬底。蓝宝石具有与III族材料较好的晶格匹配，热稳定性以及透明性，所有这些在制作发光二极管时通常是非常有用的。然而，作为一种电绝缘材料，蓝宝石也具有其缺点，即经过发光二极管产生光发射的电流不能通过蓝宝石衬底。这样，必须制作其他种类的与LED的连接，例如将器件正负极放在LED芯片同一侧的所谓“平行”结构。一般来说，优选将LED制作在导电衬底上，使得欧姆接触能放在器件相反的两端。这种称为“垂直”的器件由于众多原因而成为优选，包括同平行器件相比，易于制作。相对于蓝宝石，碳化硅能够进行导电掺杂，因此可以有效地应用于制作垂直III族氮化物LED。另外，碳化硅与氮化镓有相对较小的晶格失配...
【技术保护点】
一种处理碳化硅衬底的方法，用于改进其外延沉积和作为制造诸如发光二极管等器件的前体。该方法包括： 在一种或多种预定的掺杂浓度和注入能量下，将第一导电类型的掺杂原子注入到与注入离子相同导电类型的导电碳化硅晶片的第一表面中，形成一种掺杂分布； 对注入的晶片退火；以及 在晶片上的注入第一表面上生长一外延层。
【技术特征摘要】
US 2002-2-8 60/355,0341.一种处理碳化硅衬底的方法，用于改进其外延沉积和作为制造诸如发光二极管等器件的前体。该方法包括在一种或多种预定的掺杂浓度和注入能量下，将第一导电类型的掺杂原子注入到与注入离子相同导电类型的导电碳化硅晶片的第一表面中，形成一种掺杂分布；对注入的晶片退火；以及在晶片上的注入第一表面上生长一外延层。2.根据权利要求1的方法，包括用一种材料在导电碳化硅晶片的第一表面上形成覆盖层，该材料能够可控制沉积成薄层，能够注入与碳化硅晶片有相同导电性的离子，能够去除而基本上不损坏晶片下面的表面；将掺杂原子以一种或多种预定的掺杂浓度和注入能量注入以及穿过覆盖层，注入到碳化硅晶片，从而形成掺杂分布；对注入的晶片退火；去除掉覆盖层；以及在衬底晶片上的注入第一表面上生长一层外延层。3.根据权利要求1形成发光二极管的方法，进一步包括如下步骤在注入的碳化硅晶片第一表面上形成导电缓冲区；在该导电缓冲区上形成有源区；在所述的有源区上形成第一欧姆接触；以及在所述的碳化硅晶片第二表面上形成第二欧姆接触。4.根据权利要求1，2，3的方法，其中注入掺杂原子的步骤包括以变化的剂量和能量水平进行多次注入步骤，以便在晶片中预定的深度下得到相对平坦的注入分布。5.根据权利要求4的方法，其中注入步骤包括，在注入区域中注入掺杂原子，使其峰值浓度约为1E19-5E21cm-3。6.根据权利要求4的方法，其中注入步骤包括，在注入区域中注入掺杂原子，使其峰值浓度约为1E21cm-3，注入到碳化硅晶片中的深度约为500埃。7.根据权利要求4的方法，其中注入步骤包括，以磷施主原子对碳化硅晶片进行注入，第一掺杂浓度2E15cm-2，注入能量25keV，第二掺杂浓度3.6E15cm-2，注入能量50keV。8.根据权利要求1，2，3的方法，其中注入的晶片在1300℃的氩下退火90分钟。9.根据权利要求1，2，3的方法，包括将选自氮和磷的注入掺杂原子注入进n型碳化硅晶片中。10.根据权利要求1，2，3的方法，包括将选自硼和铝的注入掺杂原子注入进p型碳化硅晶片中。11.根据权利要求2的方法，包括形成覆盖层，选自氮化硅、二氧化硅和金属层。12.根据权利要求11的方法，包括在碳化硅晶片上使用等离子增强化学气相外延沉积的方法沉积覆盖层13.根据权利要求2的方法，包括在二氧化硅上形成覆盖层，厚度约500埃。14.根据权利要求13的方法，包括将氮原子注入二氧化硅层和透过二氧化硅层注入碳化硅晶片，第一剂量为，在注入能量25keV下的掺杂浓度约4E12-1E15cm-2，第二剂量为，在50keV注入能量下注入的掺杂浓度约7E12-1.8E15cm-2。15.根据权利要求2的方法，包...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴维斯安德鲁麦克卢尔，亚历山大苏沃洛夫，约翰亚当埃德蒙，小戴维比尔兹利斯莱特，
申请(专利权)人：克里公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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