[发明专利]一种发光二极管外延片的制造方法

说明书

本发明公开了一种发光二极管外延片的制造方法，属于半导体技术领域。包括：提供一衬底；在衬底上依次生长缓冲层、成核层、未掺杂氮化镓层、低温改善层、第一N型氮化镓层、多量子阱层和P型氮化镓层；其中，低温改善层为未掺杂的Al_xGa_1‑xN层，0≤x≤1，且低温改善层的生长温度为500～750℃。本发明通过在未掺杂氮化镓层上低温(500～750℃)生长未掺杂的Al_xGa_1‑xN层，0≤x≤1，Al_xGa_1‑xN层的生长温度较低，质量较差，打乱了外延片中晶体的生长方向，从原本单一地沿着晶格的方向变成杂乱无章，进而改变了晶格失配和热失配产生的应力的方向，使得应力得到有效释放，外延片发光波长的均匀性提高。

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

发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是一种能发光的半导体电子元件，广泛应用于指示灯、显示屏、照明等技术领域。芯片是LED最重要的组成部分，外延片是芯片制造的原材料，芯片的制造成本随着外延片尺寸的增大而降低，为了降低生产成本，目前外延片的尺寸越来越大。

现有的外延片包括蓝宝石衬底以及依次层叠在蓝宝石衬底上的缓冲层、未掺杂氮化镓层、N型氮化镓层、多量子阱层和P型氮化镓层。

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：

蓝宝石衬底与氮化镓材料之间存在晶格失配和热失配，造成外延片生长过程中产生应力，衬底表面不平整，具有一定的翘曲度。由于生长外延片时是由设置在衬底下方的加热基座向上逐层传递热量，因此衬底具有一定的翘曲度将造成生长多量子阱层时热量非均匀地传递到多量子阱层，形成的多量子阱层发光不均匀。而随着外延片的尺寸越来越大，外延片的翘曲度也随之增高，多量子阱层受热不均匀的情况更为严重，极大影响了多量子阱层发光波长的均匀性。

发明内容

为了解决现有技术影响多量子阱层发光波长的均匀性的问题，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，所述制造方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上依次生长缓冲层、成核层、未掺杂氮化镓层、第二N型氮化镓层、低温改善层、第一N型氮化镓层、多量子阱层和P型氮化镓层；

其中，所述缓冲层为二维生长的氮化镓层，所述低温改善层为未掺杂的GaN，且所述低温改善层的生长温度为500～750℃，所述缓冲层的生长温度与所述低温改善层的生长温度相同，所述低温改善层的厚度为50～200埃。

可选地，所述第二N型氮化镓层的生长条件与所述第一N型氮化镓层的生长条件相同，所述生长条件包括生长温度、生长压力和Ⅴ/Ⅲ比。

优选地，所述第二N型氮化镓层的厚度与所述第一N型氮化镓层的厚度相同。

可选地，所述低温改善层的生长温度为600℃。

优选地，所述低温改善层的厚度为100～150埃。

可选地，所述低温改善层的生长压力为50～760torr。

可选地，所述低温改善层的Ⅴ/Ⅲ比为300～3000。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：