【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，特别涉及一种led外延片、制备方法及led芯片。
技术介绍
1、氮化傢(gan)被称为第3代半导体材料。凭借其优异的电学和光学性质，gan材料及其光电子器件成为光电领域广泛研究的热点。产业界通常采用异质外延方法生长gan薄膜，普遍采用蓝宝石(al2o3)作为衬底外延生长gan薄膜，但蓝宝石衬底的热膨胀系数的差异(25.5％)对大功率led的性能有不利的影响。
2、而硅衬底的导热和导电性要优于蓝宝石材料，在氮化嫁(gan谱发光二极管)领域具有良好的应用前景。但硅衬底材料具有晶格失配的问题，直接在硅衬底上生长外延层，其将因晶格适配而导致gan薄膜的质量下降，进而影响大功率led的性能。利用晶圆键合技术，可在不影响gan薄膜质量的前提下实现al2o3基gan薄膜向si衬底的转移，即在蓝宝石衬底上完成gan薄膜的生长，一定程度规避晶格失配对gan薄膜的质量的影响的情况下，考虑导热和导电性能，完成高效、大功率gan基led巧片制备。
3、但在au-si键合过程中，由于单晶硅衬底表现为各向异性，表面能较髙的面分解较快，更易溶于au-si共熔液，表面能较低的面分解慢，不易溶于共熔液。溶解速度的不同导致单晶si衬底的表面出现金字塔型空洞，即出现分布不均匀的较大空洞，造成其各部分键合位置的应力分布不均，这极大的影响了转移质量。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种led外延片、制备方法及led芯片，旨在解决现有技术中将al2
2、为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种led外延片的制备方法，包括以下步骤：
3、提供一生长所需的蓝宝石衬底，于所述蓝宝石衬底上沉积外延层；
4、于所述外延层背向所述蓝宝石衬底的一面蒸镀au金属层；
5、提供一单晶si衬底，以惰性气体为离子束，对所述单晶si衬底的上表面进行离子束轰击，以将所述单晶si衬底自上而下区隔为无定型si层及单晶si层；
6、将所述au金属层背向所述外延层的一面压合于所述无定型si层背向所述单晶si层的一面，并于预设键合条件下完成键合，以形成中间材料；
7、剥离所述中间材料中的蓝宝石衬底，以形成led外延片。
8、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：通过在所述蓝宝石衬底上沉积所述外延层，并在所述外延层上蒸镀所述au金属层，以完成外延片的初步制作，在将蒸镀有所述au金属层的所述外延层转移至所述单晶si衬底前，通过以所述惰性气体为离子束，可避免在对所述单晶si衬底进行离子束轰击时，与所述单晶si衬底发生反应，影响所述led外延片的质量，在完成所述离子束轰击后，可使所述单晶si衬底的上表面的单晶结构转变为无定型结构，由于无定型si的各向同性，在所述无定型si层与所述au金属层进行au-si键合时，使得所述无定型si层被均匀溶解，适当厚度的所述无定型si层被溶解后，au-si共熔液中的si含量己接近饱和点，使得后续在所述单晶si层中的单晶si分解较慢，只能形成小坑，且容易被填满，降低了键合过程中形成大的空洞的概率，有效的提高了键合的质量。
9、进一步，所述惰性气体为he、ne、ar、kr或xe。
10、更进一步，所述离子束轰击的能量为100ev～2000ev。
11、更进一步，所述预设键合条件包括键合温度及键合时间，所述键合温度为350℃～450℃，所述键合时间为15min～20min。
12、更进一步，所述au金属层的厚度为1000nm～2000nm。
13、更进一步，所述于所述蓝宝石衬底上沉积外延层的步骤包括：
14、于所述蓝宝石产地上沉积n型半导体层；
15、于所述n型半导体层上沉积发光层；
16、于所述发光层上沉积p型半导体层。
17、更进一步，所述n型半导体层的厚度为1μm～3μm，所述p型半导体层的厚度为200nm～300nm。
18、更进一步，所述n型半导体层的掺杂元素为si，所述p型半导体层的掺杂元素为mg，所述n型半导体层中si的掺杂浓度为5×1018cm-3～1×1019cm-3，所述p型半导体层中mg的掺杂浓度为5×1017cm-3～1×1020cm-3。
19、第二方面，本专利技术提供了一种led外延片，所述led外延片由上述第一方面所述的led外延片的制备方法制备而成。
20、第三方面，本专利技术提供了一种led芯片，包括如上述第二方面所述的led外延片。
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1.一种LED外延片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的LED外延片的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为He、Ne、Ar、Kr或Xe。
3.根据权利要求1所述的LED外延片的制备方法，其特征在于，所述离子束轰击的能量为100eV～2000eV。
4.根据权利要求1所述的LED外延片的制备方法，其特征在于，所述预设键合条件包括键合温度及键合时间，所述键合温度为350℃～450℃，所述键合时间为15min～20min。
5.根据权利要求1所述的LED外延片的制备方法，其特征在于，所述Au金属层的厚度为1000nm～2000nm。
6.根据权利要求1所述的LED外延片的制备方法，其特征在于，所述于所述蓝宝石衬底上沉积外延层的步骤包括：
7.根据权利要求6所述的LED外延片的制备方法，其特征在于，所述N型半导体层的厚度为1μm～3μm，所述P型半导体层的厚度为200nm～300nm。
8.根据权利要求6所述的LED外延片的制备方法，其特征在于，所述N型半导体层的掺杂元素为Si
9.一种LED外延片，其特征在于，所述LED外延片由权利要求1～8任一项所述的LED外延片的制备方法制备而成。
10.一种LED芯片，其特征在于，包括如权利要求9所述的LED外延片。
...【技术特征摘要】
1.一种led外延片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的led外延片的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为he、ne、ar、kr或xe。
3.根据权利要求1所述的led外延片的制备方法，其特征在于，所述离子束轰击的能量为100ev～2000ev。
4.根据权利要求1所述的led外延片的制备方法，其特征在于，所述预设键合条件包括键合温度及键合时间，所述键合温度为350℃～450℃，所述键合时间为15min～20min。
5.根据权利要求1所述的led外延片的制备方法，其特征在于，所述au金属层的厚度为1000nm～2000nm。
6.根据权利要求1所述的led外延片的制备方法，其特征在于，所述于所述蓝宝石...
【专利技术属性】
技术研发人员：周志兵，张星星，林潇雄，胡加辉，金从龙，
申请(专利权)人：江西兆驰半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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