[发明专利]一种发光二极管外延片的制备方法

说明书

本发明公开了一种发光二极管外延片的制备方法，属于半导体技术领域。包括：提供一衬底；在所述衬底上依次生长缓冲层、未掺杂氮化镓层、N型氮化镓层、多量子阱层、电子阻挡层、P型氮化镓层，所述多量子阱层包括交替生长的多个量子阱和多个量子垒；在每个所述量子阱生长之前，控制温度为900℃～1300℃，采用氨气对所述量子阱的生长表面进行处理，使所述量子阱以氮极性表面进行生长。本发明通过使量子阱以氮极性表面进行生长，由于氮极性表面比金属极性表面的形貌更为凹凸不平，降低欧姆接触电阻，有效减少量子阱在发光过程中的发热，在一定程度上抑制了量子阱温度的升高，避免发光二极管的发光效率衰减，从而提高了发光二极管的发光效率。

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备方法。

背景技术

发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是利用半导体的PN结电致发光原理制成的一种半导体发光器件。外延片是发光二极管制备过程中的初级成品。

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、电子阻挡层和P型氮化镓层。其中，多量子阱层包括多个量子阱和多个量子垒，多个量子阱和多个量子垒交替层叠设置，量子阱为铟镓氮层，量子垒为氮化镓层。当注入电流时，N型氮化镓层提供的电子和P型氮化镓层提供的空穴注入多量子阱层复合发光。

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：

外延片由半导体材料制成，具有一定的电阻，注入电流后会产生热量，导致外延片的温度升高。在外延片升温的过程中，发光二极管的发光效率呈指数衰减。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制备方法。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备方法，所述制备方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上依次生长缓冲层、未掺杂氮化镓层、N型氮化镓层、多量子阱层、电子阻挡层、P型氮化镓层，所述多量子阱层包括交替生长的多个量子阱和多个量子垒；

所述制备方法还包括：

在每个所述量子阱生长之前，控制温度为900℃～1300℃，采用氨气对所述量子阱的生长表面进行处理，使所述量子阱以氮极性表面进行生长。

可选地，所述制备方法还包括：

在采用氨气对所述量子阱的生长表面进行处理时，控制压力为100torr～500torr。

可选地，所述采用氨气对所述量子阱的生长表面进行处理，包括：

采用氨气对所述量子阱的生长表面处理1min～5min。

可选地，所述电子阻挡层为P型掺杂的铝镓氮层，所述电子阻挡层生长所述P型氮化镓层的表面为氮极性表面。

优选地，所述在所述衬底上依次生长缓冲层、未掺杂氮化镓层、N型氮化镓层、多量子阱层、电子阻挡层、P型氮化镓层，包括：

在所述多量子阱层生长之后，采用氨气对所述多量子阱层的表面进行处理；

控制生长温度为400℃～1200℃，Ⅴ/Ⅲ比为40～1200，采用氨气和三甲基铝、三甲基镓生长电子阻挡层。

可选地，所述制备方法还包括：

在所述衬底上生长原子极化调整层，所述原子极化调整层是由金属元素和氮元素形成的化合物，所述金属元素包括铝和镓中的至少一个，所述原子极化调整层与设置在所述衬底上的表面相反的表面为氮极性表面。