[发明专利]一种氮化物发光二极管组件的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及氮化物半导体光电器件，具体是一种氮化物发光二极管组件的制备方法。 

背景技术

近年来，发光二极管（英文简称为LED）组件着重于亮度提升，期望能应用于照明领域，以发挥节能减碳的功效。一般来说，传统的InGaN LED组件包括：具有在蓝宝石衬底上形成氮化物缓冲层，由Si掺杂GaN的n型接触层，由具有InGaN的多层量子井结构（英文为Multi-Quantum-Well，简称MQW）的发光层，由Mg掺杂AlGaN的电子阻挡层，由Mg掺杂的p型氮化物接触层依次堆叠而成的结构，该结构具有较高亮度的半导体组件特性。

由于通常InGaN LED结构 MQW发光层生长温度一般为750~850℃，P 型半导体层生长温度相对较高，一般为900~1000℃，但是P 型半导体层温度越高对发光层破坏越大，导致复合效率较低，影响发光性能，然而 P 型层温度降低又会导致P 型半导体层晶体质量降低，而目前来看，电子漏电和空穴浓度低是导致效率骤降（英文为efficiency droop）现象的重要原因，从而制约着其效率的提升及更广泛的应用。基于此，有必要发明一种全新的制备方法以解决上述存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种既可以高温生长 P 型半导体层并且避免其对MQW 层产生破坏的氮化物发光二极管组件的制备方法，该方法是采用如下步骤实现的：（1）提供一过渡衬底；（2）在所述过渡衬底上依次生长P型半导体层和第一键合层；（3）提供一永久衬底；（4）在所述永久衬底上依次生长N型半导体层、发光层和第二键合层；（5）将生长有P型半导体层的过渡衬底以及生长有N型半导体层、发光层的永久衬底，通过第一键合层和第二键合层进行键合。

第一键合层和第二键合层进行键合的方式，可以选用晶片或管芯方式键合，优选晶片键合方式，可采用直接键合技术或介质键合技术，优选直接键合技术，又可分为热键合和低温真空键合技术；

优选地，将第一键合层和第二键合层进行键合后，去除过渡衬底；

优选地，去除过渡衬底后，再通过蚀刻工艺暴露出部分N型半导体层，分别在P型半导体层和裸露的N型半导体层上制作P电极和N电极；

优选地，所述第一键合层/第二键合层材料为Al_1-x-yGa _xInyN层，其中0≦x＜1，0≦y＜1。

优选地，所述过渡衬底选用氧化铝单晶（Sapphire）或SiC(6H-SiC或4H-SiC) 或Si或GaAs 或GaN或其组合；

优选地，所述永久衬底选用氧化铝单晶（Sapphire）或SiC(6H-SiC或4H-SiC) 或Si或GaAs 或GaN或其组合；

优选地，所述P型半导体层可以依次包括P型接触层、P型层和电子阻挡层；

优选地，所述过渡衬底和P型半导体层之间还可以包括透明导电层；

优选地，所述永久衬底和N型半导体层之间还可以包括缓冲层；

优选地，所述缓冲层可以包括低温缓冲层或高温缓冲层或其组合。

与现有制备氮化物发光二极管组件的方法相比，本发明所述的通过键合工艺制备氮化物发光二极管组件的方法，具有以下有益效果：

（1）可以避免直接生长P型半导体层对发光层的破坏，增强发光效率；

（2）可以升高P型半导体层的生长温度并利于掺杂，增强空穴浓度（P型半导体层生长条件的优化不受发光层限制）；

（3）通常InGaN LED结构的电子阻挡层界面具有诱导电子的正向极化面电荷，可以降低电子阻挡层势垒，从而导致电子漏出发光层，而本发明将电子阻挡层极化电荷被反向，即为负极化电荷，从而使电子被限制在发光层，降低电子漏电，增加复合效率，从而增强发光效率。

本发明具有降低电子漏电，增强空穴浓度，降低efficiency droop效应，增强发光效率的优势，适用于半导体器件的制造。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。

图1~2为本发明实施例制作氮化物发光二极管组件的流程示意图。

图中标示：