[发明专利]一种发光二极管外延片的制作方法及其发光二极管外延片

说明书

本发明公开了一种发光二极管外延片的制作方法及其发光二极管外延片，属于半导体技术领域。制作方法包括：采用化学气相沉积技术在衬底上依次生长缓冲层、N型半导体层和应力释放层；对所述应力释放层的表面进行离子辐照，降低所述应力释放层的电阻率；采用化学气相沉积技术在所述应力释放层上依次生长有源层和P型半导体层。本发明通过对应力释放层的表面进行离子辐照，改变应力释放层晶体的微观结构，影响应力释放层内缺陷的形态和数量，降低应力释放层的电阻率，有利于N型半导体层提供的电子迁移到有源层中进行复合发光，提高注入有源层的电子数量，进而提高LED的内量子效率提高，从而提高LED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作方法及其发光二极管外延片。

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。LED因具有节能环保、可靠性高、使用寿命长等优点而受到广泛的关注，近年来在背光源和显示屏领域大放异彩，并且开始向民用照明市场进军。对于民用照明来说，光效和使用寿命是主要的衡量标准，因此增加LED的发光效率和提高LED的抗静电能力对于LED的广泛应用显得尤为关键。

外延片是LED制备过程中的初级成品。现有的LED外延片包括衬底、缓冲层、N型半导体层、有源层和P型半导体层，缓冲层、N型半导体层、有源层和P型半导体层依次层叠在衬底上。P型半导体层用于提供进行复合发光的空穴，N型半导体层用于提供进行复合发光的电子，有源层用于进行电子和空穴的复合发光，衬底用于为外延材料提供生长表面，缓冲层用于缓解衬底和N型半导体层之间的晶格失配。

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：

衬底的材料通常选择蓝宝石，N型半导体层等的材料通常选择氮化镓，蓝宝石和氮化镓为异质材料，两者之间存在较大的晶格失配，晶格失配产生的应力和缺陷会随着外延生长而延伸，影响N型半导体和P型半导体层提供的载流子(电子或空穴)注入有源层进行复合发光，降低LED的发光效率。

为了避免晶格失配产生的应力和缺陷延伸到进行复合发光的有源层，通常会在N型半导体层和有源层之间设置应力释放层，应力释放层可以释放晶格失配产生的应力和改善晶格失配产生的缺陷，有利于提高LED的发光效率。但是应力释放层自身存在较多的缺陷，会束缚N型半导体层提供的电子迁移到有源层，减少注入有源层进行复合发光的电子数量，降低LED的光效，因此LED的发光效率还有待提高。

发明内容

本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制作方法及其发光二极管外延片，能够解决现有技术应力释放层束缚电子注入有源层、降低LED的发光效率的问题。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制作方法，所述制作方法包括：

采用化学气相沉积技术在衬底上依次生长缓冲层、N型半导体层和应力释放层；

对所述应力释放层的表面进行离子辐照，降低所述应力释放层的电阻率；

采用化学气相沉积技术在所述应力释放层上依次生长有源层和P型半导体层。

可选地，所述对所述应力释放层的表面进行离子辐照，降低所述应力释放层的电阻率，包括：

在真空环境中，将经过加速的离子照射所述应力释放层的表面，所述离子包括氧离子和银离子中的至少一种。

优选地，当所述离子包括氧离子时，氧离子的辐射剂量为10¹¹ions/cm²～10¹²ions/cm²。

更优选地，当所述离子包括氧离子时，氧离子的辐射能量为50MeV～150MeV。