一种具有复合缓冲层的近紫外LED外延结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有复合缓冲层的近紫外LED外延结构及其制备方法，包括外延结构包括依次设置的衬底、复合缓冲层和半导体层，复合缓冲层包括第一缓冲层和第二缓冲层，且所述第一缓冲层为图案型，且所述第一缓冲层为氮化镓层，所述第二缓冲层设置在第一缓冲层上，且所述第二缓冲层为三氧化二铝层，且所述三氧化二铝层的下侧填充在第一缓冲层的图案内，所述第一缓冲层的上侧为平整的，且复合缓冲层通过真空溅渡成型，通过设置此复合缓冲层，能有利于晶格不匹配的情况下，更好的生长薄膜，提高晶体的质量，即提高LED外延结构的稳定和质量。即提高LED外延结构的稳定和质量。即提高LED外延结构的稳定和质量。

【技术实现步骤摘要】
一种具有复合缓冲层的近紫外LED外延结构及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体生产领域，尤其涉及一种具有复合缓冲层的近紫外LED外延结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]紫外LED指发光中心波长在400nm以下的LED，但有时将发光波长大于380nm时称为近紫外LED，而短于300nm时称为深紫外LED。因短波长光线的杀菌效果高，因此紫外LED常用于冰箱和家电等的杀菌及除臭等用途。
[0003]紫外LED主要应用在生物医疗、防伪鉴定、净化(水、空气等)领域、计算机数据存储和军事等方面。而且随着技术的发展,新的应用会不断出现以替代原有的技术和产品,紫外LED有着广阔的市场应用前景,如紫外LED光疗仪是未来很受欢迎的医疗器械,但是技术还处于成长期。
[0004]由于市场对于紫外LED的需求量大，一般来说，LED结构包括衬底、缓冲层、局限层、布拉格反射层和多重量子阱，通过缓冲层的设置，能使得通常为蓝宝石的衬底上有利于晶格不匹配的情况下成长薄膜，现有的缓冲层一般为GaN，其晶体质量还不够高。
[0005]因此本专利技术专利的专利技术人，针对这一技术问题，旨在专利技术一种具有复合缓冲层的近紫外LED外延结构及其制备方法。

技术实现思路

[0006]为克服上述缺点，本专利技术的目的在于提供一种具有复合缓冲层的近紫外LED外延结构及其制备方法。
[0007]为了达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种具有复合缓冲层的近紫外LED外延结构，所述外延结构包括依次设置的衬底、复合缓冲层和半导体层，
[0008]所述复合缓冲层包括第一缓冲层和第二缓冲层，且所述第一缓冲层为图案型，且所述第一缓冲层为氮化镓层，所述第二缓冲层设置在第一缓冲层上，且所述第二缓冲层为三氧化二铝层，且所述三氧化二铝层的下侧填充在第一缓冲层的图案内，所述第一缓冲层的上侧为平整的。
[0009]进一步的，所述复合缓冲层设置多组，且一般设置在200组以内，当然根据实际需要进行选择即可，一般来说设置在50层即可。
[0010]进一步的，所述第一缓冲层和第二缓冲层通过真空溅渡成型。
[0011]进一步的，所述复合缓冲层的总厚度在200nm以内。
[0012]进一步的，所述衬底为蓝宝石衬底、碳化硅衬底中的一种或两种复合。
[0013]进一步的，所述半导体层为硅、锗、镓或宽禁带Ⅲ族氮化物半导体材料中的至少一种。常见的为，在缓冲层上设置U型GaN层、N型GaN层、有源层和P型GaN层。
[0014]本专利技术一种具有复合缓冲层的近紫外LED外延结构的有益效果是，通过设置此复合缓冲层，能有利于晶格不匹配的情况下，更好的生长薄膜，提高晶体的质量，即提高LED外
延结构的稳定和质量。
[0015]一种具有复合缓冲层的近紫外LED外延结构的制备方法，
[0016]第一，提供一个清洁的衬底；
[0017]第二，在衬底上设置图形化掩膜；
[0018]第三，利用真空溅镀在第二步的衬底上设置第一缓冲层；
[0019]第四，去除图形化掩膜；
[0020]第五，在上一步的基础上设置第二缓冲层；
[0021]第六，重复第二至第五步，设置多组复合缓冲层；
[0022]第七，在多组复合缓冲层上设置半导体层。
[0023]进一步的，图形化掩膜通过印刷将高分子材料设置在衬底上。一般采用丝网印刷即可，网版上设置对应的图案，一般设置矩阵型的块状图形即可，网版采用500目，刮刀的压力在100N，此时的丝网印刷效果最佳。
[0024]进一步的，在第二步骤中通过热烘烤加固图形化掩膜。即高分子材料的图形化掩膜在印刷后，及时的通过热烘烤加固，方便第一缓冲层的图案化的高效设置。
[0025]进一步的，高分子材料为保护胶，保护胶可印刷、溶于水且加热时固化。采用这种保护胶，能设计特定的图案，达到第一缓冲层图案化的效果。一般的烘烤温度在150度左右，时长在10分钟，在去除保护胶时，可采用热水浴，温度在80左右，时长在5分钟。
[0026]进一步的，所述真空溅渡采用在50度，1nm每分钟的低镀率下。能有效的保证复合缓冲层的稳定和效果。
[0027]本专利技术一种具有复合缓冲层的近紫外LED外延结构的制备方法的有益效果是，通过此方法设置多层重复的复合缓冲层，能有效的提高晶格不匹配的情况下，生长半导体薄膜的效果，提高晶体的质量，同时也避免了不同种缓冲层之间重复大致的LED效果的减弱，在多层的复合缓冲层内设置存在材质连贯性的缓冲层。
附图说明
[0028]图1为具有复合缓冲层的近紫外LED外延结构的结构示意图。
[0029]图2为一种第一缓冲层的示意图。
[0030]图3为另一种第一缓冲层的示意图。
[0031]图中：
[0032]1、衬底，2、复合缓冲层，3、半导体层，21、第一缓冲层，22、第二缓冲层。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0034]参见附图1
‑
3所示，本实施例中的一种具有复合缓冲层的近紫外LED外延结构及其制备方法，外延结构包括依次设置的衬底1、复合缓冲层2和半导体层3，
[0035]复合缓冲层2包括第一缓冲层21和第二缓冲层22，且第一缓冲层21为图案型，且第一缓冲层21为氮化镓层，第二缓冲层22设置在第一缓冲层21上，且第二缓冲层22为三氧化二铝层，且三氧化二铝层的下侧填充在第一缓冲层21的图案内，第一缓冲层21的上侧为平
整的。
[0036]进一步的，复合缓冲层2设置多组，且一般设置在200组以内，当然根据实际需要进行选择即可，一般来说设置在50层即可。
[0037]进一步的，第一缓冲层21和第二缓冲层22通过真空溅渡成型。
[0038]进一步的，复合缓冲层2的总厚度在200nm以内。
[0039]进一步的，衬底1为蓝宝石衬底1、碳化硅衬底1中的一种或两种复合。
[0040]进一步的，半导体层3为硅、锗、镓或宽禁带Ⅲ族氮化物半导体材料中的至少一种。常见的为，在缓冲层上设置U型GaN层、N型GaN层、有源层和P型GaN层。
[0041]一种具有复合缓冲层2的近紫外LED外延结构的有益效果是，通过设置此复合缓冲层2，能有利于晶格不匹配的情况下，更好的生长薄膜，提高晶体的质量，即提高LED外延结构的稳定和质量。
[0042]一种具有复合缓冲层的近紫外LED外延结构的制备方法，
[0043]第一，提供一个清洁的衬底1；
[0044]第二，在衬底1上设置图形化掩膜，且采用横竖条图案，参见附图2；
[0045]第三，利用真空溅镀在第二步的衬底1上设置第一缓冲层21；
[0046]第四，去除图形化掩膜；
[0047]第五，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有复合缓冲层的近紫外LED外延结构，其特征在于：所述外延结构包括依次设置的衬底、复合缓冲层和半导体层，所述复合缓冲层包括第一缓冲层和第二缓冲层，且所述第一缓冲层为图案型，且所述第一缓冲层为氮化镓层，所述第二缓冲层设置在第一缓冲层上，且所述第二缓冲层为三氧化二铝层，且所述三氧化二铝层的下侧填充在第一缓冲层的图案内，所述第一缓冲层的上侧为平整的。2.根据权利要求1所述的一种具有复合缓冲层的近紫外LED外延结构，其特征在于：所述复合缓冲层设置多组，设置在200组以内，且复合缓冲层的总厚度在200nm以内。3.根据权利要求1所述的一种具有复合缓冲层的近紫外LED外延结构，其特征在于：所述第一缓冲层和第二缓冲层通过真空溅渡成型。4.根据权利要求1所述的一种具有复合缓冲层的近紫外LED外延结构，其特征在于：所述半导体层为硅、锗、镓或宽禁带Ⅲ族氮化物半导体材料中的至少一种。5.一种具有复合缓冲层的近紫外...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈逸豪，张煜，王津，
申请(专利权)人：苏州诺斯鲁精密科技有限公司，
类型：发明
国别省市：