一种退火方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种退火方法及系统，所述方法应用于UVC LED结构，所述UVC LED结构包括自上而下依次铺设的P型层、UVC MQW层、N型层和基层，所述退火方法包括：对UVCLED结构中的P型层进行激光照射，所述P型层为高Al组份的P

【技术实现步骤摘要】
一种退火方法及系统


[0001]本申请涉及电子元件生产领域，尤其涉及一种退火方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，深紫外发光二极管(UVC LED)市场呈现爆发式增长，UVCLED的波长在200
‑
285nm之间，对应的MQW发光层需采用AlxGaN作为阱层，P型层通常采用P
‑
GaN和P
‑
Al
y
GaN作为P型层。由于P
‑
GaN的禁带宽度小于MQW中的发光层AlxGaN的禁带宽度，P
‑
GaN对深紫外波段来说，成为深紫外光的吸收层。为了提高深紫外光的出光效率，通常采用带宽大于MQW阱层AlxGaN的P
‑
Al
y
GaN(其中y>x>0.5)作为P型层。对于P
‑
Al
y
GaN的掺杂，我们通常采用Mg作为P型掺杂，但Mg会和H钝化成Mg
‑
H键，要激活Mg，需要较高的能量打破Mg
‑
H键。在高Al组份的P
‑
AlGaN中，Mg
‑
H键的激活需要更高的活化能，采用传统的高温退火的方法激活Mg
‑
H键，需要比较高的温度或者比较长的时间退火，特别是Al组份越高，需要的退火温度或者退火时间就更长，且激活效率不高，难以形成有效的P型层。退火温度过高或者退火时间过长，对MQW也会产生破坏作用，造成MQW缺陷过多，导致UVC的效率下降。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题之一，本专利技术提供了一种退火方法及系统。
[0004]本专利技术实施例第一方面提供了一种退火方法，所述方法应用于UVC LED结构，所述UVC LED结构包括自上而下依次铺设的P型层、UVC MQW层、N型层和基层，所述退火方法包括：
[0005]对UVCLED结构中的P型层进行激光照射，所述P型层为高Al组份的P
‑
AlGaN层，所述Al组份大于0.5；
[0006]通过所述激光照射对所述P型层中的Mg
‑
H键进行激活。
[0007]优选地，所述高Al组份的P
‑
AlGaN层进行激光照射后的激活掺杂浓度为1*10
18
cm
‑3至1*10
19
cm
‑3。
[0008]优选地，所述高Al组份的P
‑
AlGaN层进行激光照射后的接触电阻小于5*10
‑4Ω/CM
‑2。
[0009]优选地，所述激光的波长小于500nm。
[0010]优选地，所述方法还包括：
[0011]控制所述激光的照射深度，以使所述激光仅对所述P型层进行照射。
[0012]本专利技术实施例第二方面提供了一种退火系统，所述系统应用于UVC LED结构，所述UVC LED结构包括自上而下依次铺设的P型层、UVC MQW层、N型层和基层，所述系统包括激光器；
[0013]所述激光器，用于发射激光，并对所述UVCLED结构中的P型层进行激光照射，通过所述激光照射对所述P型层中的Mg
‑
H键进行激活，所述P型层为高Al组份的P
‑
AlGaN层，所述Al组份大于0.5。
[0014]优选地，所述高Al组份的P
‑
AlGaN层进行激光照射后的激活掺杂浓度为1*10
18
cm
‑3至1*10
19
cm
‑3。
[0015]优选地，所述高Al组份的P
‑
AlGaN层进行激光照射后的接触电阻小于5*10
‑4Ω/CM
‑2。
[0016]优选地，所述激光的波长小于500nm。
[0017]优选地，所述激光器还用于控制所述激光的照射深度，以使所述激光仅对所述P型层进行照射。
[0018]本专利技术的有益效果如下：本专利技术的退火过程可在UVC芯片外延片开始做芯片制程前完成。本专利技术开创性的利用激光高能量，采用激光退火技术可以在短时间内对高Al组份的P
‑
AlGaN层中的Mg
‑
H键进行有效激活，提高激活效率，极大提升UVC MQW的发光效率。
附图说明
[0019]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0020]图1为本专利技术实施例1所述的退火方法的原理示意图。
具体实施方式
[0021]为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0022]实施例1
[0023]本实施例提出了一种退火方法，所述方法应用于UVC LED结构，所述UVC LED结构包括自上而下依次铺设的P型层、UVC MQW层、N型层和基层，所述退火方法包括：
[0024]对UVCLED结构中的P型层进行激光照射，通过所述激光照射对所述P型层中的Mg
‑
H键进行激活。
[0025]具体的，本实施例中UVC LED结构的P型层为高Al组份的P
‑
AlGaN层，且Al组份大于0.5。采用激光器发射激光，并将激光照射在UVC LED结构的高Al组份的P
‑
AlGaN层上，如图1所示。本实施例中，激光器发射的激光波长小于500nm，具有较高的能量，可以在10ms内即可实现对高Al组份的P
‑
AlGaN层中的Mg
‑
H键的激活。相较于传统的高温退火方法，本实施例效率更高。同时，如采用传统的高温退火方法，高Al组份的P
‑
AlGaN层退火后的有效Mg浓度在1*10
17
cm
‑3至1*10
18
cm
‑3之间，而采用本实施例所提出的退火方法，激活掺杂浓度可达1*10
18
cm
‑3至1*10
19
cm
‑3，接触电阻小于5*10
‑4Ω/CM
‑2，可形成很好的欧姆接触。
[0026]此外，对于传统的高温退火方法而言，在对高Al组份的P
‑
AlGaN层进行退火的过程中会对UVC MQW层造成破坏，导致UVC MQW的发光效率降低。而本实施例中，由于采用波长较短、能量密度较为集中的激光，可以精确控制激光的照射深度，使得激光仅对高Al组份的P
‑
AlGaN层进行照射，而不会照射到UVC MQW层，也就不会本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种退火方法，其特征在于，所述方法应用于UVC LED结构，所述UVC LED结构包括自上而下依次铺设的P型层、UVC MQW层、N型层和基层，所述退火方法包括：对UVCLED结构中的P型层进行激光照射，所述P型层为高Al组份的P
‑
AlGaN层，所述Al组份大于0.5；通过所述激光照射对所述P型层中的Mg
‑
H键进行激活。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高Al组份的P
‑
AlGaN层进行激光照射后的激活掺杂浓度为1*10
18
cm
‑3至1*10
19
cm
‑3。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高Al组份的P
‑
AlGaN层进行激光照射后的接触电阻小于5*10
‑4Ω/CM
‑2。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光的波长小于500nm。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：控制所述激光的照射深度，以使所述激光仅对所述P型层进行照射。6.一种退火系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宇翔，
申请(专利权)人：安徽格恩半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：