【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体芯片制作的，更具体地，涉及一种led外延片制备方法。
技术介绍
1、发光二极管(light-emitting diode，简称led)作为一种将电能转化为光能的半导体电子器件，led以其工作电压低、工作电流很小、抗冲击和抗震性能好、可靠性高、寿命长、绿色环保等特点广泛应用于照明、手机/电视背光显示以及杀菌消毒等领域。
2、随着第三代半导体技术的蓬勃发展，半导体照明以节能、环保、高亮度、寿命长等优点，成为社会发展的焦点。基于gan(氮化镓)基的led芯片是半导体照明的“动力”，在近年来，其性能得到大幅提升、生产成本也不断降低，为半导体照明走进千家万户做出了突出贡献。但是，为加快杀菌消毒、手机/电视背光显示等高端应用，led器件还需进一步地提升光效，如何进一步提升led芯片的发光效率是本领域研究的热门课题。
3、因此，提供一种led外延片制备方法以提升led的发光效率是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：提供一种具有工艺简单，重复性高，成本低，且易于规模化生产的led外延片制作方法，可以显著提升led的发光效率和抗静电能力并有利于降低正向电压。
2、本专利技术公开了一种led外延片制备方法，其特征包含以下步骤：
3、步骤一、在氢气环境下对衬底进行脱附处理；
4、步骤二、在衬底上依次外延生长缓冲层、n型半导体层；
5、步骤三、外延生长ingan过渡层；
6、
7、步骤五、在n2气氛下，调节温度和压强，并通入tmin，在凹坑上形成in纳米点；
8、步骤六、在凹坑和ingan过渡层上沉积al膜层，并在沉积al膜层过程中控制温度渐变降低；
9、步骤七、对al膜层进行高温退火处理，使al膜凝聚成颗粒状或球状嵌入凹坑内；
10、步骤八、外延生长多量子阱发光层、p型半导体层，形成完全结构的发光二极管。
11、进一步地，所述所述衬底为蓝宝石、硅、碳化硅、氮化镓、氮化铝适合外延生长的衬底。
12、进一步地，所述步骤二的缓冲层为aln缓冲层或者gan缓冲层。
13、进一步地，所述步骤三的ingan过渡层的厚度为40～200nm。
14、进一步地，所述凹坑的长度为5～15nm，深度为5～15nm，相邻两个凹坑之间的距离为5～20nm。
15、进一步地，所述步骤五的调节温度和压强，进一步为：
16、控制压强在100～220torr，温度在700～900℃。
17、进一步地，步骤六的沉积al膜层的具体过程为：
18、控制温度从1100℃渐变降低至800℃，压强控制在100～200torr，通入tmal和n2，沉积厚度为2～7nm的al膜层。
19、进一步地，所述步骤七的高温退火处理的温度为700～800℃。
20、与现有技术相比，本专利技术的led外延片制备方法实现了如下的有益效果：
21、本申请在多量子阱发光层前引入ingan过渡层用来抑制多量子阱发光层中的铟偏析现象，从而降低斯塔克效应导致的电子和空穴波函数的分离程度，以提高led的内量子效率。
22、本申请通过对ingan过渡层表面进行等离子轰击处理，使得ingan过渡层表面上相邻的两个晶格之间的间距变大，可以减少ingan过渡层与多量子阱发光层之间的晶格失配，能够提升多量子阱发光层晶体生长质量，进而提升led发光效率和抗静电能力。
23、本申请通过等离子轰击使ingan过渡层表面形成多个微小的凹坑，先在凹坑中形成in纳米点，可以调整多量子阱层中in组分分布的起伏，增加发光层准量子点的数目，提高电子和空穴波函数的交叠积分，提高电子和空穴的复合效率，从而提升led的发光效率。再沉积al膜层，并通过高温退火使al膜层凝聚成颗粒状或球状嵌入凹坑内，利用铝对光的良好反射性和高的电导率来提升led的发光效率，并促进电流扩散，降低led的正向电压。沉积al膜层过程中控制温度渐变降低，有利于提高al膜层致密性和均匀性，能够提高al的反射性和电导率，进一步提升led的发光效率以及降低电压。
24、该方法具有工艺简单，重复性高，成本低，且易于规模化生产，可以显著提升led的发光效率和抗静电能力并有利于降低正向电压。
25、当然，实施本专利技术的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
26、通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
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1.一种LED外延片制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述的LED外延片制备方法，其特征在于，所述衬底为蓝宝石、硅、碳化硅、氮化镓、氮化铝适合外延生长的衬底。
3.根据权利要求1所述的LED外延片制备方法，其特征在于，所述步骤二的缓冲层为AlN缓冲层或者GaN缓冲层。
4.根据权利要求1所述的LED外延片制备方法，其特征在于，所述步骤三的InGaN过渡层的厚度为40～200nm。
5.根据权利要求1所述的LED外延片制备方法，其特征在于，所述凹坑的长度为5～15nm，深度为5～15nm，相邻两个凹坑之间的距离为5～20nm。
6.根据权利要求1所述的LED外延片制备方法，其特征在于，所述步骤五的调节温度和压强，进一步为：
7.根据权利要求1所述的LED外延片制备方法，其特征在于，所述步骤六的沉积Al膜层的具体过程为：
8.根据权利要求1所述的LED外延片制备方法，其特征在于，所述步骤七的高温退火处理的温度为700～800℃。
【技术特征摘要】
1.一种led外延片制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述的led外延片制备方法，其特征在于，所述衬底为蓝宝石、硅、碳化硅、氮化镓、氮化铝适合外延生长的衬底。
3.根据权利要求1所述的led外延片制备方法，其特征在于，所述步骤二的缓冲层为aln缓冲层或者gan缓冲层。
4.根据权利要求1所述的led外延片制备方法，其特征在于，所述步骤三的ingan过渡层的厚度为40～200nm。
5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐平，王建长，季辉，
申请(专利权)人：湘能华磊光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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