[发明专利]一种半极性LED外延结构及其制备方法有效
| 申请号： | 201610030333.8 | 申请日： | 2016-01-18 |
| 公开（公告）号： | CN105489724B | 公开（公告）日： | 2018-11-20 |
| 发明（设计）人： | 杜成孝;郑建森;张洁;徐宸科 | 申请（专利权）人： | 厦门市三安光电科技有限公司 |
| 主分类号： | H01L33/22 | 分类号： | H01L33/22;H01L33/32;H01L33/00 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 361009 福建省厦*** | 国省代码： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 半极性 半极性面 衬底 半导体底层结构 蓝宝石 晶面族 制备 材料生长工艺 辐射复合效率 半导体功能 表面形成 工艺步骤 选区外延 生长 工艺流程 倒空间 平滑 导带 价带 交叠 制作 裸露 侧面 | ||
1.一种半极性LED外延结构，从下至上依次包括：蓝宝石衬底、半导体底层结构以及半导体功能层，其特征在于：所述半导体底层结构上表面具有V型坑，V型坑的侧面为半极性面，对应(1-101)晶面族；所述蓝宝石衬底为图形化蓝宝石衬底，以获得大小确定且规则的表面V型坑阵列。
2.根据权利要求1所述的一种半极性LED外延结构，其特征在于：所述蓝宝石衬底为图形化蓝宝石衬底，其图形密度与所述V型坑的密度一致。
3.一种半极性LED外延结构，从下至上依次包括：蓝宝石衬底、半导体底层结构以及半导体功能层，其特征在于：所述半导体底层结构上表面具有V型坑，V型坑的侧面为半极性面，对应(1-101)晶面族；所述蓝宝石衬底为平片蓝宝石衬底，以获得大小不一且相对随机分布的表面V型坑阵列。
4.根据权利要求1或3所述的一种半极性LED外延结构，其特征在于：所述半导体底层结构包括缓冲层或uGaN层或nGaN层或前述任意组合。
5.根据权利要求1或3所述的一种半极性LED外延结构，其特征在于：所述半导体功能层材料包括GaN系半导体材料。
6.一种半极性LED外延结构的制作方法，包括以下工艺步骤：
（1）提供一蓝宝石衬底；
（2）在所述蓝宝石衬底上生长半导体底层结构，使得其上表面形成V型坑，V型坑的侧面为半极性面，对应(1-101)晶面族；当所述蓝宝石衬底为图形化蓝宝石衬底，以获得大小确定且规则的表面V型坑阵列；当所述蓝宝石衬底为平片蓝宝石衬底，以获得大小不一且相对随机分布的表面V型坑阵列；
（3）在所述半导体底层结构的半极性面上生长半导体功能层。
7.根据权利要求6所述的一种半极性LED外延结构的制作方法，其特征在于：所述蓝宝石衬底为图形化蓝宝石衬底，V型坑的密度通过图形化蓝宝石衬底的图形密度来调节。
8.根据权利要求6所述的一种半极性LED外延结构的制作方法，其特征在于：所述半导体底层结构包括缓冲层或uGaN层或nGaN层或前述任意组合。
9.根据权利要求6所述的一种半极性LED外延结构的制作方法，其特征在于：所述步骤（2）通过控制生长温度在1100℃以内，生长速率超过3μm/h，使得半导体底层结构表面形成V型坑。
10.根据权利要求6所述的一种半极性LED外延结构的制作方法，其特征在于：所述步骤（3）在半极性面上生长速率加快至常规极性面的5~10倍或者延长生长时间至常规极性面的5~10倍。
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