一种LED外延片及其制备方法技术

技术编号:40969751 阅读:34 留言:0更新日期:2024-04-18 20:51
本发明专利技术涉及半导体技术领域,具体公开一种LED外延片及其制备方法,该制备方法包括:提供衬底;在所述衬底上生长复合缓冲层;所述复合缓冲层的生长步骤包括:采用PVD工艺在所述衬底上溅射多晶AlN溅射层;采用MOCVD工艺在所述多晶AlN溅射层上以三维模式生长三维AlN过渡层;采用MOCVD工艺在所述三维AlN过渡层上以三维模式生长三维单晶AlGaN层;采用MOCVD工艺在所述三维单晶AlGaN层上以二维模式依次生长二维单晶AlGaN层及二维单晶GaN层。有效降低GaN外延材料与异质衬底之间的晶格失配和热失配,并充分释放GaN外延材料的应力,从而减少GaN外延材料在生长过程中缺陷的产生,降低位错密度,显著改善外延片材料的质量,提高发光二极管的良率和亮度等性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体,尤其涉及一种led外延片及其制备方法。


技术介绍

1、目前,以ingan/gan多量子阱结构为有源层的gan基led器件在各领域都有广泛应用,但因缺乏合适的同质外延衬底,gan通常生长在蓝宝石衬底、碳化硅衬底或硅衬底等异质衬底上。然而,由于gan外延材料与异质衬底之间存在较大的晶格失配和热失配,导致外延材料在生长过程中会受到较大的应力,且容易形成位错产生缺陷,从而降低发光二极管的光效。

2、现有技术中,为缓解gan外延材料与异质衬底之间的晶格失配和热失配,常在gan外延材料生长前,通过mocvd在异质衬底上生长aln缓冲层,这种方式虽然能阻挡部分位错缺陷的向上延伸,然而,由于mocvd生长的aln缓冲层对异质衬底存在较大的依赖性,当gan外延材料与异质衬底之间的晶格失配和热失配较大时,mocvd生长的aln缓冲层对于位错缺陷的阻挡效果有限,同时,也难以充分释放gan外延材料所受应力,导致发光二极管的光效仍然较低。

3、在另一种解决上述问题的方案中,也有通过mocvd在异质衬底上生长由aln成核层、algan层及本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种LED外延片的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种LED外延片的制备方法,其特征在于,所述三维AlN过渡层、所述三维单晶AlGaN层、所述二维单晶AlGaN层及二维单晶GaN层之间的生长厚度及生长温度均呈递增趋势。

3.根据权利要求2所述的一种LED外延片的制备方法,其特征在于,所述三维AlN过渡层的生长厚度为2nm~10nm,所述三维单晶AlGaN层的生长厚度为5nm~20nm,所述二维单晶AlGaN层的生长厚度为10nm~50nm,所述二维单晶GaN层的生长厚度为20nm~200nm。

4.根据权利要求2所述的一种LE...

【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:

2.根据权利要求1所述的一种led外延片的制备方法,其特征在于,所述三维aln过渡层、所述三维单晶algan层、所述二维单晶algan层及二维单晶gan层之间的生长厚度及生长温度均呈递增趋势。

3.根据权利要求2所述的一种led外延片的制备方法,其特征在于,所述三维aln过渡层的生长厚度为2nm~10nm,所述三维单晶algan层的生长厚度为5nm~20nm,所述二维单晶algan层的生长厚度为10nm~50nm,所述二维单晶gan层的生长厚度为20nm~200nm。

4.根据权利要求2所述的一种led外延片的制备方法,其特征在于,所述三维aln过渡层的生长温度为750℃~830℃,所述三维单晶algan层的生长温度为790℃~880℃,所述二维单晶algan层的生长温度为910℃~1120℃,所述二维单晶gan层的生长温度为960℃~1180℃。

5.根据权利要求1所述的一种led外延片的制备方法,其特征在于,还包括:

6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:舒俊程龙高虹郑文杰印从飞张彩霞刘春杨胡加辉金从龙
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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