欧美在线观看视频网站,亚洲熟妇色自偷自拍另类,啪啪伊人网,中文字幕第13亚洲另类,中文成人久久久久影院免费观看 ,精品人妻人人做人人爽,亚洲a视频

一種發(fā)光二極管的外延片及其制備方法與流程

文檔序號(hào):12888948閱讀:242來源:國知局
一種發(fā)光二極管的外延片及其制備方法與流程
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體
技術(shù)領(lǐng)域
,特別涉及一種發(fā)光二極管的外延片及其制備方法。
背景技術(shù)
:發(fā)光二極管(英文:lightemittingdiode,簡(jiǎn)稱:led)是一種能發(fā)光的半導(dǎo)體電子元件。以氮化鎵(gan)為代表的半導(dǎo)體發(fā)光二極管,具有禁帶寬度大、高電子飽和漂移速度、耐高溫、大功率容量等優(yōu)良特性,在新興的光電產(chǎn)業(yè)中具有廣大的前景。芯片是led最重要的組成部分,外延片是芯片制備的原材料。現(xiàn)有的gan基led外延片通過在異質(zhì)基底(如藍(lán)寶石襯底)上外延生長(zhǎng)u型gan層、n型gan層、發(fā)光層、p型gan層形成。其中,發(fā)光層包括交替層疊的銦鎵氮(ingan)量子阱層和gan量子壘層,gan量子壘層將n型gan層中的電子和p型gan層中的空穴限制在ingan量子阱層中復(fù)合發(fā)光。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:gan和襯底之間為異質(zhì)材料,晶格失配度大,造成外延片生長(zhǎng)過程中產(chǎn)生應(yīng)力和缺陷,應(yīng)力和缺陷沿外延片的層疊方向延伸到發(fā)光層,加上ingan量子阱層和gan量子壘層之間也存在晶格失配,會(huì)進(jìn)一步加大發(fā)光層中的應(yīng)力和缺陷,導(dǎo)致電子和空穴之間進(jìn)行非輻射復(fù)合,因而減少了電子和空穴的輻射復(fù)合,最終降低了發(fā)光二極管的內(nèi)量子效率。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種的發(fā)光二極管外延片及其制備方法。所述技術(shù)方案如下:第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管的外延片,所述外延片包括襯底以及依次層疊在所述襯底上的緩沖層、未摻雜氮化鎵層、n型氮化鎵層、發(fā)光層和p型氮化鎵層,所述外延片還包括缺陷阻擋層、第一應(yīng)力釋放層、第二應(yīng)力釋放層和第三應(yīng)力釋放層,所述缺陷阻擋層層疊在所述n型氮化鎵層上,所述第一應(yīng)力釋放層層疊在所述缺陷阻擋層上,所述第二應(yīng)力釋放層層疊在所述第一應(yīng)力釋放層上,所述第三應(yīng)力釋放層層疊在所述第二應(yīng)力釋放層和所述發(fā)光層之間;所述缺陷阻擋層為摻雜硅的鋁鎵氮層,所述第一應(yīng)力釋放層為摻雜硅的氮化鎵層,所述第二應(yīng)力釋放層包括多個(gè)第一子層和多個(gè)第二子層,多個(gè)所述第一子層和多個(gè)所述第二子層交替層疊設(shè)置,每個(gè)所述第一子層為未摻雜的銦鎵氮層,每個(gè)所述第二子層為摻雜硅的氮化鎵層,所述第三應(yīng)力釋放層為摻雜硅的銦鎵氮層;所述缺陷阻擋層中硅的摻雜濃度低于所述第一應(yīng)力釋放層中硅的摻雜濃度,所述第一應(yīng)力釋放層中硅的的摻雜濃度高于各個(gè)所述第二子層中硅的摻雜濃度,各個(gè)所述第二子層中硅的摻雜濃度低于所述第三應(yīng)力釋放層中硅的摻雜濃度??蛇x地,所述缺陷阻擋層中硅的摻雜濃度為1017cm-3~1018cm-3,所述缺陷阻擋層的厚度為50nm~200nm??蛇x地,所述第一應(yīng)力釋放層中硅的摻雜濃度大于1019cm-3,所述第一應(yīng)力釋放層的厚度為100~300nm??蛇x地,每個(gè)所述第二子層中硅的摻雜濃度為1017cm-3~1018cm-3,所述第二子層的厚度為50nm~100nm??蛇x地,所述第三應(yīng)力釋放層中硅的摻雜濃度大于1019cm-3,所述第三應(yīng)力釋放層的厚度為100nm~300nm??蛇x地,所述第一子層的厚度為1nm~5nm??蛇x地,所述發(fā)光層包括多個(gè)量子阱層和多個(gè)量子壘層,多個(gè)所述量子阱層和多個(gè)所述量子壘層交替層疊設(shè)置,每個(gè)所述量子阱層為銦鎵氮層,每個(gè)所述量子壘層為氮化鎵層;各個(gè)所述第一子層中銦組分的含量與每個(gè)所述量子阱層中銦組分的含量之比大于0且小于0.2。可選地,所述第二子層的數(shù)量與所述第一子層的數(shù)量相同,所述第一子層的數(shù)量為2~20個(gè)。第二方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種如第一方面提供的外延片的制備方法,所述制備方法包括:提供一襯底;在所述襯底上依次生長(zhǎng)緩沖層、未摻雜氮化鎵層、n型氮化鎵層、缺陷阻擋層、第一應(yīng)力釋放層、第二應(yīng)力釋放層、第三應(yīng)力釋放層、發(fā)光層和p型氮化鎵層;其中,所述缺陷阻擋層為摻雜硅的鋁鎵氮層,所述第一應(yīng)力釋放層為摻雜硅的氮化鎵層,所述第二應(yīng)力釋放層包括多個(gè)第一子層和多個(gè)第二子層,多個(gè)所述第一子層和多個(gè)所述第二子層交替層疊設(shè)置,每個(gè)所述第一子層為未摻雜的銦鎵氮層,每個(gè)所述第二子層為摻雜硅的氮化鎵層,所述第三應(yīng)力釋放層為摻雜硅的銦鎵氮層;所述缺陷阻擋層中硅的摻雜濃度低于所述第一應(yīng)力釋放層中硅的摻雜濃度,所述第一應(yīng)力釋放層中硅的的摻雜濃度高于各個(gè)所述第二子層中硅的摻雜濃度,各個(gè)所述第二子層中硅的摻雜濃度低于所述第三應(yīng)力釋放層中硅的摻雜濃度。可選地,所述發(fā)光層包括多個(gè)量子阱層和多個(gè)量子壘層,多個(gè)所述量子阱層和多個(gè)所述量子壘層交替層疊設(shè)置,每個(gè)所述量子阱層為銦鎵氮層,每個(gè)所述量子壘層為氮化鎵層;各個(gè)所述第一子層的生長(zhǎng)溫度比每個(gè)所述量子阱層的生長(zhǎng)溫度高50℃~100℃,各個(gè)所述第二子層的生長(zhǎng)溫度比每個(gè)所述量子壘層的生長(zhǎng)溫度高20℃~50℃。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:通過在n型gan層和發(fā)光層之間的設(shè)置缺陷阻擋層、第一應(yīng)力釋放層、第二應(yīng)力釋放層、第三應(yīng)力釋放層,缺陷阻擋層為硅低摻雜的鋁鎵氮層,第一應(yīng)力釋放層為硅高摻雜的氮化鎵層,第二應(yīng)力釋放層為未摻雜的銦鎵氮層和硅低摻雜的氮化鎵層的超晶格結(jié)構(gòu),第三應(yīng)力釋放層為硅高摻雜的銦鎵氮層,一方面第一應(yīng)力釋放層、第二應(yīng)力釋放層、第三應(yīng)力釋放層的晶格常數(shù)介于n型氮化鎵層和發(fā)光層之間,有利于減小n型氮化鎵層和發(fā)光層之間的晶格失配,從而減小發(fā)光層生長(zhǎng)時(shí)積累的應(yīng)力,起到釋放底層應(yīng)力的作用,可以減少量子阱層和量子壘層交替生長(zhǎng)時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力,減少由于應(yīng)力過大導(dǎo)致的發(fā)光層內(nèi)的晶格缺陷,從而增加電子和空穴的輻射復(fù)合效率,最終提高了發(fā)光二極管的內(nèi)量子效率;另一方面缺陷阻擋層、第一應(yīng)力釋放層、第二應(yīng)力釋放層、第三應(yīng)力釋放層中硅的摻雜濃度高低交替,使其整體結(jié)構(gòu)的電阻也是高低交替(硅摻雜濃度濃度高的部分電阻低,硅摻雜濃度低的部分電阻高),電阻高的部分可以減緩電子遷移的速度,使更多的電子能留在發(fā)光區(qū)域與空穴復(fù)合發(fā)光,減少越過發(fā)光層溢流到p型氮化鎵層層的電子數(shù)量,同時(shí)電阻高的部分中間穿插的電阻低的結(jié)構(gòu)又使整體電阻不會(huì)過大,從而避免出現(xiàn)正向電壓太高的問題。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種發(fā)光二極管外延片的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的第二應(yīng)力釋放層的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種發(fā)光二極管外延片的制備方法的流程圖;圖4是本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種發(fā)光二極管外延片的制備方法的流程圖。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。實(shí)施例一本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管的外延片,參見圖1,該外延片包括襯底10以及依次層疊在襯底10上的緩沖層20、未摻雜氮化鎵層30、缺陷阻擋層41、第一應(yīng)力釋放層42、第二應(yīng)力釋放層43、第三應(yīng)力釋放層44、n型氮化鎵層50、多量子阱層60和p型氮化鎵層70。在本實(shí)施例中,如圖1所示,緩沖層20層疊在襯底10上,未摻雜氮化鎵層30層疊在緩沖層20上,缺陷阻擋層41層疊在未摻雜氮化鎵層30上,第一應(yīng)力釋放層42層疊在缺陷阻擋層41上,第二應(yīng)力釋放層43層疊在第一應(yīng)力釋放層42上,第三應(yīng)力釋放層44層疊在第二應(yīng)力釋放層43上,n型氮化鎵層50層疊在第三應(yīng)力釋放層44上,多量子阱層60層疊在n型氮化鎵層50上,p型氮化鎵層70層疊在多量子阱層60上。具體地,缺陷阻擋層41為摻雜硅的鋁鎵氮層,第一應(yīng)力釋放層42為摻雜硅的氮化鎵層,參見圖2,第二應(yīng)力釋放層43包括多個(gè)第一子層43a和多個(gè)第二子層43b,多個(gè)第一子層43a和多個(gè)第二子層43b交替層疊設(shè)置,每個(gè)第一子層43a為未摻雜的銦鎵氮層,每個(gè)第二子層43b為摻雜硅的氮化鎵層,第三應(yīng)力釋放層44為摻雜硅的銦鎵氮層。缺陷阻擋層41中硅的摻雜濃度低于第一應(yīng)力釋放層42中硅的摻雜濃度,第一應(yīng)力釋放層42中硅的的摻雜濃度高于各個(gè)第二子層43b中硅的摻雜濃度,各個(gè)第二子層43b中硅的摻雜濃度低于第三應(yīng)力釋放層44中硅的摻雜濃度。本發(fā)明實(shí)施例通過在n型gan層和發(fā)光層之間的設(shè)置缺陷阻擋層、第一應(yīng)力釋放層、第二應(yīng)力釋放層、第三應(yīng)力釋放層,缺陷阻擋層為硅低摻雜的鋁鎵氮層,第一應(yīng)力釋放層為硅高摻雜的氮化鎵層,第二應(yīng)力釋放層為未摻雜的銦鎵氮層和硅低摻雜的氮化鎵層的超晶格結(jié)構(gòu),第三應(yīng)力釋放層為硅高摻雜的銦鎵氮層,一方面第一應(yīng)力釋放層、第二應(yīng)力釋放層、第三應(yīng)力釋放層的晶格常數(shù)介于n型氮化鎵層和發(fā)光層之間,有利于減小n型氮化鎵層和發(fā)光層之間的晶格失配,從而減小發(fā)光層生長(zhǎng)時(shí)積累的應(yīng)力,起到釋放底層應(yīng)力的作用,可以減少量子阱層和量子壘層交替生長(zhǎng)時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力,減少由于應(yīng)力過大導(dǎo)致的發(fā)光層內(nèi)的晶格缺陷,從而增加電子和空穴的輻射復(fù)合效率,最終提高了發(fā)光二極管的內(nèi)量子效率;另一方面缺陷阻擋層、第一應(yīng)力釋放層、第二應(yīng)力釋放層、第三應(yīng)力釋放層中硅的摻雜濃度高低交替,使其整體結(jié)構(gòu)的電阻也是高低交替(硅摻雜濃度濃度高的部分電阻低,硅摻雜濃度低的部分電阻高),電阻高的部分可以減緩電子遷移的速度,使更多的電子能留在發(fā)光區(qū)域與空穴復(fù)合發(fā)光,減少越過發(fā)光層溢流到p型氮化鎵層層的電子數(shù)量,同時(shí)電阻高的部分中間穿插的電阻低的結(jié)構(gòu)又使整體電阻不會(huì)過大,從而避免出現(xiàn)正向電壓太高的問題??蛇x地,缺陷阻擋層41中硅的摻雜濃度可以為1017cm-3~1018cm-3。若缺陷阻擋層41中硅的摻雜濃度小于1017cm-3,則會(huì)由于電子濃度太低而導(dǎo)致正向電壓vf升高;若缺陷阻擋層41中硅的摻雜濃度大于1018cm-3,則會(huì)由于電子濃度太高而達(dá)不到阻擋電子的效果。優(yōu)選地,缺陷阻擋層41的厚度可以為50nm~200nm。若缺陷阻擋層41的厚度小于50nm,則會(huì)由于過薄而無法起到阻擋電子和缺陷的作用;若缺陷阻擋層41的厚度大于200nm,則會(huì)由于太厚而導(dǎo)致電阻太大,出現(xiàn)正向電壓vf太高的問題。可選地,第一應(yīng)力釋放層42中硅的摻雜濃度可以大于1019cm-3。若第一應(yīng)力釋放層42中硅的摻雜濃度小于1019cm-3,則起不到降低正向電壓vf的作用。優(yōu)選地,第一應(yīng)力釋放層42的厚度可以為100~300nm。若第一應(yīng)力釋放層42的厚度小于100nm,則起不到降低正向電壓vf和釋放應(yīng)力的作用;若第一應(yīng)力釋放層42的厚度大于300nm,則可能由于厚度過厚而增加缺陷??蛇x地,每個(gè)第二子層43b中硅的摻雜濃度可以為1017cm-3~1018cm-3。若第二子層43b中硅的摻雜濃度小于1017cm-3,則會(huì)由于電子濃度太低而導(dǎo)致正向電壓vf高;若第二子層43b中硅的摻雜濃度大于1018cm-3,則會(huì)由于電子濃度太高而達(dá)不到阻擋電子的效果。優(yōu)選地,第二子層43b的厚度可以為50nm~100nm。若第二子層43b的厚度小于50nm,則會(huì)由于過薄而無法起到阻擋電子和釋放應(yīng)力的作用;若第二子層43b的厚度大于100nm,則會(huì)由于太厚導(dǎo)致電阻太大,出現(xiàn)正向電壓vf太高的問題??蛇x地,第三應(yīng)力釋放層44中硅的摻雜濃度可以大于1019cm-3。若第三應(yīng)力釋放層44中硅的摻雜濃度小于1019cm-3,則起不到降低正向電壓vf的作用。優(yōu)選地,第三應(yīng)力釋放層44的厚度可以為100~300nm。若第三應(yīng)力釋放層44的厚度小于100nm,則起不到釋放應(yīng)力的作用;若第三應(yīng)力釋放層44的厚度大于300nm,則可能由于厚度過厚而增加缺陷??蛇x地,第一子層43a的厚度可以為1nm~5nm。若第一子層43a的厚度小于1nm,則起不到釋放應(yīng)力的作用;若第一子層43a的厚度大于5nm,則會(huì)由于銦鎵氮層太厚而導(dǎo)致應(yīng)力增加??蛇x地,第二子層43b的數(shù)量與第一子層43a的數(shù)量相同,第一子層43a的數(shù)量可以為2~20個(gè)。若第一子層43a的數(shù)量小于2個(gè),則起不到釋放應(yīng)力的作用;若第一子層43a的數(shù)量大于20個(gè),則可能會(huì)由于過厚而增加應(yīng)力。具體地,發(fā)光層可以包括多個(gè)量子阱層和多個(gè)量子壘層,多個(gè)量子阱層和多個(gè)量子壘層交替層疊設(shè)置,每個(gè)量子阱層為銦鎵氮層,每個(gè)量子壘層為氮化鎵層。可選地,各個(gè)第一子層中銦組分的含量與每個(gè)量子阱層中銦組分的含量之比可以大于0且小于0.2。若各個(gè)第一子層中銦組分的含量與每個(gè)量子阱層中銦組分的含量之比達(dá)到0.2,則可能由于第一子層的勢(shì)壘太低而導(dǎo)致對(duì)電子的限制作用太大,減少了越過第一子層到達(dá)量子阱層的電子總數(shù),不利于提高發(fā)光二極管的內(nèi)量子效率。具體地,襯底的材料可以為藍(lán)寶石,也可以為其它材料,如氮化硅、氮化鎵、單晶硅等。緩沖層可以為氮化鎵層,厚度為20nm~40nm。未摻雜氮化鎵層的厚度為0.5μm~2μm。n型氮化鎵層為摻雜硅的氮化鎵層,厚度為0.8μm~3μm,硅的摻雜濃度為1018cm-3~1019cm-3。量子阱層的厚度為2nm~3nm,量子壘層的厚度為5nm~30nm,量子壘層的數(shù)量與量子阱層的數(shù)量相同,量子阱層的數(shù)量為6~15個(gè)。p型氮化鎵層為摻雜鎂的氮化鎵層,厚度為0.3μm~0.5μm。實(shí)施例二本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管的外延片制備方法,適用于制備實(shí)施例一提供的外延片,參見圖3,該制備方法包括:步驟101:提供一襯底。在具體實(shí)現(xiàn)中,會(huì)先在氫氣氣氛里對(duì)襯底進(jìn)行退火處理,再將溫度控制為1050℃~1180℃,進(jìn)行氮化處理10分鐘,以清潔襯底表面。步驟102:在襯底上依次生長(zhǎng)緩沖層、未摻雜氮化鎵層、n型氮化鎵層、缺陷阻擋層、第一應(yīng)力釋放層、第二應(yīng)力釋放層、第三應(yīng)力釋放層、發(fā)光層和p型氮化鎵層。在本實(shí)施例中,缺陷阻擋層為摻雜硅的鋁鎵氮層,第一應(yīng)力釋放層為摻雜硅的氮化鎵層,第二應(yīng)力釋放層包括多個(gè)第一子層和多個(gè)第二子層,多個(gè)第一子層和多個(gè)第二子層交替層疊設(shè)置,每個(gè)第一子層為未摻雜的銦鎵氮層,每個(gè)第二子層為摻雜硅的氮化鎵層,第三應(yīng)力釋放層為摻雜硅的銦鎵氮層;缺陷阻擋層中硅的摻雜濃度低于第一應(yīng)力釋放層中硅的摻雜濃度,第一應(yīng)力釋放層中硅的的摻雜濃度高于各個(gè)第二子層中硅的摻雜濃度,各個(gè)第二子層中硅的摻雜濃度低于第三應(yīng)力釋放層中硅的摻雜濃度。本發(fā)明實(shí)施例通過在n型gan層和發(fā)光層之間的設(shè)置缺陷阻擋層、第一應(yīng)力釋放層、第二應(yīng)力釋放層、第三應(yīng)力釋放層,缺陷阻擋層為硅低摻雜的鋁鎵氮層,第一應(yīng)力釋放層為硅高摻雜的氮化鎵層,第二應(yīng)力釋放層為未摻雜的銦鎵氮層和硅低摻雜的氮化鎵層的超晶格結(jié)構(gòu),第三應(yīng)力釋放層為硅高摻雜的銦鎵氮層,一方面第一應(yīng)力釋放層、第二應(yīng)力釋放層、第三應(yīng)力釋放層的晶格常數(shù)介于n型氮化鎵層和發(fā)光層之間,有利于減小n型氮化鎵層和發(fā)光層之間的晶格失配,從而減小發(fā)光層生長(zhǎng)時(shí)積累的應(yīng)力,起到釋放底層應(yīng)力的作用,可以減少量子阱層和量子壘層交替生長(zhǎng)時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力,減少由于應(yīng)力過大導(dǎo)致的發(fā)光層內(nèi)的晶格缺陷,從而增加電子和空穴的輻射復(fù)合效率,最終提高了發(fā)光二極管的內(nèi)量子效率;另一方面缺陷阻擋層、第一應(yīng)力釋放層、第二應(yīng)力釋放層、第三應(yīng)力釋放層中硅的摻雜濃度高低交替,使其整體結(jié)構(gòu)的電阻也是高低交替(硅摻雜濃度濃度高的部分電阻低,硅摻雜濃度低的部分電阻高),電阻高的部分可以減緩電子遷移的速度,使更多的電子能留在發(fā)光區(qū)域與空穴復(fù)合發(fā)光,減少越過發(fā)光層溢流到p型氮化鎵層層的電子數(shù)量,同時(shí)電阻高的部分中間穿插的電阻低的結(jié)構(gòu)又使整體電阻不會(huì)過大,從而避免出現(xiàn)正向電壓太高的問題。具體地,發(fā)光層可以包括多個(gè)量子阱層和多個(gè)量子壘層,多個(gè)量子阱層和多個(gè)量子壘層交替層疊設(shè)置,每個(gè)量子阱層為銦鎵氮層,每個(gè)量子壘層為氮化鎵層??蛇x地,各個(gè)第一子層的生長(zhǎng)溫度可以比每個(gè)量子阱層的生長(zhǎng)溫度高50℃~100℃。若各個(gè)第一子層的生長(zhǎng)溫度與每個(gè)量子阱層的生長(zhǎng)溫度的差值小于50℃,則容易由于溫度太低而引入新的缺陷;若各個(gè)第一子層的生長(zhǎng)溫度與每個(gè)量子阱層的生長(zhǎng)溫度的差值大于100℃,則可能影響銦鎵氮層中銦組分的并入??蛇x地,各個(gè)第二子層的生長(zhǎng)溫度可以比每個(gè)量子壘層的生長(zhǎng)溫度高20℃~50℃℃。若各個(gè)第二子層的生長(zhǎng)溫度與每個(gè)量子壘層的生長(zhǎng)溫度的差值小于-20℃,則可能起不到釋放應(yīng)力的效果;若各個(gè)第二子層的生長(zhǎng)溫度與每個(gè)量子壘層的生長(zhǎng)溫度的差值大于50℃,可能會(huì)有溫度太高而影響第一子層的銦析出,導(dǎo)致晶體質(zhì)量較差。在本實(shí)施例中,整個(gè)過程采用金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉淀(英文:meta1organicchemicalvapordeposition,簡(jiǎn)稱:mocvd)反應(yīng)腔實(shí)現(xiàn),實(shí)現(xiàn)時(shí)以三甲基鎵(tmga)作為鎵源,高純氨氣(nh3)作為氮源,三甲基銦作為銦源,三甲基鋁作為鋁源,n型摻雜劑選用硅烷,p型摻雜劑選用二茂鎂。具體地,緩沖層可以為氮化鎵層,生長(zhǎng)緩沖層時(shí),可以通入tmga源和nh3,控制溫度為450℃~600℃,壓力為400torr~600torr,生長(zhǎng)厚度為20nm~40nm的氮化鎵層。生長(zhǎng)未摻雜氮化鎵層時(shí),通入tmga源和nh3,控制溫度為1000℃~1200℃,壓力為50torr~760torr,生長(zhǎng)厚度為0.5μm~2μm的氮化鎵層。生長(zhǎng)n型氮化鎵層時(shí),控制溫度為1000℃~1200℃,壓力為50torr~760torr,生長(zhǎng)厚度為0.8μm~3μm、硅摻雜濃度為1018cm-3~1019cm-3的氮化鎵層。生長(zhǎng)缺陷阻擋層時(shí),控制溫度為1000℃~1200℃,壓力為200torr~400torr,生長(zhǎng)厚度為50nm~200nm、硅摻雜濃度為1017cm-3~1018cm-3的鋁鎵氮層。生長(zhǎng)第一應(yīng)力釋放層時(shí),控制溫度為950℃~1100℃,壓力為200torr~400torr,生長(zhǎng)厚度為100~300nm、硅摻雜濃度達(dá)到1019cm-3的氮化鎵層。生長(zhǎng)第二應(yīng)力釋放層時(shí),控制壓力為200torr~400torr,交替生長(zhǎng)厚度為50nm~150nm、硅摻雜濃度為1017cm-3~1018cm-3的氮化鎵層和厚度為1nm~5nm的未摻雜的銦氮化鎵層,銦鎵氮層的生長(zhǎng)溫度為750℃~950℃,氮化鎵層的生長(zhǎng)溫度為820℃~1000℃,氮化鎵層的數(shù)量與銦鎵氮層的數(shù)量相同,銦鎵氮層的數(shù)量為2~20個(gè)。生長(zhǎng)第三應(yīng)力釋放層時(shí),控制溫度為850℃~950℃,壓力為200torr~400torr,生長(zhǎng)厚度為100~300nm、硅摻雜濃度達(dá)到1019cm-3的氮化鎵層。生長(zhǎng)發(fā)光層時(shí),控制壓力為200torr~400torr,交替生長(zhǎng)厚度為2nm~3nm的銦鎵氮層和厚度為5nm~30nm的氮化鎵層,銦鎵氮層的生長(zhǎng)溫度為700℃~850℃,氮化鎵層的生長(zhǎng)溫度為800℃~950℃,氮化鎵層的數(shù)量與銦鎵氮層的數(shù)量相同,銦鎵氮層的數(shù)量為6~15個(gè)。生長(zhǎng)p型氮化鎵層時(shí),控制溫度為950℃~1150℃,壓力為50torr~760torr,生長(zhǎng)厚度為0.4μm的摻雜鎂的氮化鎵層。需要說明的是,在本實(shí)施例中,第一應(yīng)力釋放層、第二應(yīng)力釋放層、第三應(yīng)力釋放層的生長(zhǎng)溫度低于n型氮化鎵層的生長(zhǎng)溫度,且接近發(fā)光層的生長(zhǎng)溫度,也有利于釋放底層至n型氮化鎵層積累的應(yīng)力??蛇x地,在生長(zhǎng)緩沖層之后,該制備方法還可以包括:停止通入tmga源,控制溫度為1000℃~1200℃,對(duì)緩沖層進(jìn)行5分鐘~10分鐘的原位退火。需要說明的是,在外延生長(zhǎng)結(jié)束之后,先將反應(yīng)腔的溫度控制在700℃~800℃之間,在純氮?dú)夥諊逻M(jìn)行5分鐘~15分鐘的退火處理,再將反應(yīng)腔的溫度降至室溫。隨后,將外延片經(jīng)過清洗、沉積、光刻和刻蝕等半導(dǎo)體加工工藝制成單顆芯片。實(shí)施例三本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管的外延片的制備方法,本實(shí)施例提供的制備方法是實(shí)施例三提供的制備方法的一種具體實(shí)現(xiàn)。具體地,參見圖4,該制備方法包括:步驟201:提供一藍(lán)寶石襯底。步驟202:控制生長(zhǎng)溫度為575℃,生長(zhǎng)壓力為500torr,在藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)厚度為30nm的氮化鎵層,形成緩沖層。步驟203:控制生長(zhǎng)溫度為1100℃,生長(zhǎng)壓力為405torr,在成核層上生長(zhǎng)厚度為1.25μm的未摻雜氮化鎵層。步驟204:控制生長(zhǎng)溫度為1100℃,生長(zhǎng)壓力為405torr,在未摻雜氮化鎵層上生長(zhǎng)厚度為1.9μm的n型氮化鎵層。步驟205:控制生長(zhǎng)溫度為1100℃,生長(zhǎng)壓力為300torr,在n型氮化鎵層上生長(zhǎng)厚度為125nm、硅摻雜濃度為5*1017cm-3cm-3的鋁鎵氮層,形成缺陷阻擋層。步驟206:控制生長(zhǎng)溫度為1025℃,生長(zhǎng)壓力為300torr,在缺陷阻擋層上生長(zhǎng)厚度為200nm、硅摻雜濃度為2*1019cm-3的氮化鎵層,形成第一應(yīng)力釋放層。步驟207:控制生長(zhǎng)壓力為300torr,在第一應(yīng)力釋放層上交替生長(zhǎng)10個(gè)厚度為100nm、硅摻雜濃度為5*1017cm-3的氮化鎵層和10個(gè)厚度為3nm的未摻雜的銦氮化鎵層,銦鎵氮層的生長(zhǎng)溫度為850℃,氮化鎵層的生長(zhǎng)溫度為910℃,形成第二應(yīng)力釋放層。步驟208:控制生長(zhǎng)溫度為900℃,生長(zhǎng)壓力為300torr,生長(zhǎng)厚度為100nm、硅摻雜濃度為2*1019cm-3的氮化鎵層,形成第三應(yīng)力釋放層。步驟209:控制生長(zhǎng)壓力為300torr,在第三應(yīng)力釋放層上交替生長(zhǎng)10個(gè)厚度為2.5nm的銦鎵氮量子阱層和10個(gè)厚度為17.5nm的氮化鎵量子壘層,銦鎵氮量子阱層的生長(zhǎng)溫度為775℃,氮化鎵量子壘層的生長(zhǎng)溫度為875℃,形成發(fā)光層。步驟210:控制生長(zhǎng)溫度為1050℃,生長(zhǎng)壓力為405torr,在多量子阱層上生長(zhǎng)厚度為0.4μm的p型氮化鎵層。在本實(shí)施例中,缺陷阻擋層、第一應(yīng)力釋放層、第二應(yīng)力釋放層和第三應(yīng)力釋放層的各個(gè)參數(shù)僅為舉例。按照缺陷阻擋層、第一應(yīng)力釋放層、第二應(yīng)力釋放層和第三應(yīng)力釋放層中硅的摻雜濃度的變化,保持缺陷阻擋層、第一應(yīng)力釋放層、第二應(yīng)力釋放層和第三應(yīng)力釋放層的的其它參數(shù)不變,其它各層的各個(gè)參數(shù)也不變,制備出的外延片與現(xiàn)有的外延片(沒有缺陷阻擋層、第一應(yīng)力釋放層、第二應(yīng)力釋放層和第三應(yīng)力釋放層,其它參數(shù)相同)相比,發(fā)光效率提高的比例如下表一所示:表一對(duì)比表一可以發(fā)現(xiàn),缺陷阻擋層、第一應(yīng)力釋放層、第二應(yīng)力釋放層和第三應(yīng)力釋放層組成的摻雜濃度高低交替的整體結(jié)構(gòu)中,摻雜濃度高的部分摻雜濃度越高,發(fā)光效率越高;同時(shí)摻雜濃度低的部分摻雜濃度越低,發(fā)光效率越高;由此可見,摻雜濃度高的部分和摻雜濃度低的部分之間摻雜濃度相差越大,發(fā)光效率越高。按照第一子層和第二子層的生長(zhǎng)溫度的變化,保持缺陷阻擋層、第一應(yīng)力釋放層、第二應(yīng)力釋放層和第三應(yīng)力釋放層的的其它參數(shù)不變,其它各層的各個(gè)參數(shù)也不變,制備出的外延片與現(xiàn)有的外延片(沒有缺陷阻擋層、第一應(yīng)力釋放層、第二應(yīng)力釋放層和第三應(yīng)力釋放層,其它參數(shù)相同)相比,發(fā)光效率提高的比例如下表二所示:表二第一子層的生長(zhǎng)溫度第二子層的生長(zhǎng)溫度發(fā)光效率提高的比例750℃820℃0.2%750℃910℃0.4%750℃1000℃0.3%850℃820℃0.7%850℃910℃0.9%850℃1000℃0.8%950℃820℃0.3%950℃910℃0.55950℃1000℃0.4%對(duì)比表二可以發(fā)現(xiàn),隨著第一子層的生長(zhǎng)溫度的升高,發(fā)光效率先升高再降低;同時(shí)隨著第二子層的生長(zhǎng)溫度,發(fā)光效率先升高再降低;由此可見,第一子層的生長(zhǎng)溫度、第二子層的生長(zhǎng)溫度在一定的范圍內(nèi),發(fā)光效率最高。上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述,不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12
當(dāng)前第1頁1 2 
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評(píng)論。精彩留言會(huì)獲得點(diǎn)贊!
1
汾西县| 瓮安县| 中卫市| 大冶市| 留坝县| 清丰县| 出国| 安陆市| 青龙| 开原市| 台前县| 张家界市| 郓城县| 商城县| 荆门市| 锡林郭勒盟| 黄大仙区| 盐城市| 白城市| 福安市| 汾阳市| 乃东县| 罗山县| 丹棱县| 芜湖县| 丹凤县| 桐庐县| 馆陶县| 军事| 政和县| 惠安县| 如东县| 卓资县| 宝山区| 长宁区| 德钦县| 文登市| 水富县| 萝北县| 乐业县| 陇南市|