[发明专利]一种发光二极管外延片的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种发光二极管外延片的制造方法。

背景技术

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)是一种能发光的半导体电子元件。作为信息光电子新兴产业中极具影响力的新产品，发光二极管具有体积小、使用寿命长、颜色丰富多彩、能耗低的特点，广泛应用于照明、显示屏、信号灯、背光源、玩具等领域。

制造外延片是制造发光二极管过程中重要的一步。现有的发光二极管外延片的制造方法包括：依次在衬底上生长缓冲层、非掺杂GaN层、N型GaN层、有源层、P型GaN层。其中，为了提高生长速度，N型GaN层采用高压生长，生长压力达到600torr。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

外延片制造过程中，由设置在衬底底部的基盘将热量沿外延片的生长方向传递，由于N型GaN层的生长压力较高，N型GaN层的生长速率较快，热量没有及时从衬底的下表面传递到外延层的上表面，衬底的下表面和外延层的上表面之间的温差较大，外延片出现凹形形变(即外延片的中心到基盘的距离小于外延片周边到基盘的距离)，因此外延片周边偏离基盘较远，外延片周边的温度低于要求温度，晶体质量较差，抗静电能力较差。

发明内容

为了解决现有技术由于凹形形变而导致晶体质量较差，抗静电能力较差的问题，本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，适用于4inch、6inch、8inch的大尺寸外延片，所述制造方法包括：

依次在衬底上生长缓冲层、非掺杂GaN层、N型GaN层、应力释放层、有源层、P型电子阻挡层、P型GaN层；

其中，所述非掺杂GaN层和所述N型GaN层的生长压力为10torr，所述非掺杂GaN层的厚度为1.0μm，所述N型GaN层的厚度为1.0μm。

在本发明一种可能的实现方式中，所述非掺杂GaN层和所述N型GaN层的生长压力为10～90torr。

在本发明另一种可能的实现方式中，所述非掺杂GaN层和所述N型GaN层的生长速率为2.0～6.0μm/h。

可选地，生长所述非掺杂GaN层时，所述非掺杂GaN层的生长速率保持不变，或者，逐渐变快。

可选地，生长所述N型GaN层时，所述N型GaN层的生长速率保持不变，或者，逐渐变快。

在本发明又一种可能的实现方式中，Ga源流量为200～1000sccm。

可选地，生长所述非掺杂GaN层时，Ga源流量保持不变，或者，逐渐变多。

可选地，生长所述N型GaN层时，Ga源流量保持不变，或者，逐渐变多。

在本发明又一种可能的实现方式中，所述N型GaN层N型掺杂的浓度为10-e18～10-e21每立方厘米。

可选地，生长所述N型GaN层时，N型掺杂的浓度保持不变，或者，逐渐变多。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过将非掺杂GaN层和N型GaN层的生长压力限定为10torr，降低了非掺杂GaN层和N型GaN层的生长压力，非掺杂GaN层和N型GaN层的生长速率较慢，加上非掺杂GaN层的厚度为1.0μm，N型GaN层的厚度为1.0μm，使得设置在衬底的基盘可以将热量及时沿着外延层的生长方向传递，减小了外延层的上表面(远离衬底的表面)与衬底的下表面(靠近基盘的表面)之间的温差，缓解了外延片的凹形形变，外延片周边的温度可以达到要求温度，外延片周边的晶体质量提高了，抗静电能力提高了。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种发光二极管外延片的制造方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种发光二极管外延片的制造方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，特别适用于4inch、6inch、8inch的大尺寸外延片，参见图1，该制造方法包括：

步骤101：在衬底上生长缓冲层。