[发明专利]一种发光二极管外延片的制备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备方法及其发光二极管外延片，属于半导体技术领域。制备方法包括：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；对应力释放层的表面进行伽马射线辐照，降低应力释放层的电阻率；采用化学气相沉积技术在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伽马射线辐照，有利于应力释放层的各组分均匀掺杂在应力释放层中，提高应力释放层中元素掺杂的均匀性和有效性，保证外延片生长质量的一致性和均匀性，减少和释放蓝宝石和氮化镓之间晶格失配产生的缺陷和应力，提升有源层的晶体质量，有利于增加有源层中的辐射复合发光，最终改善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备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辐射复合发光，衬底用于为外延材料提供生长表面；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，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：

蓝宝石和氮化镓之间晶格失配产生的应力和缺陷会随着外延生长而延伸，蓝宝石和氮化镓之间晶格失配产生的应力和缺陷延伸到有源层，会造成有源层的晶体质量较差，影响有源层中电子和空穴的辐射复合发光，降低LED的发光效率。为了避免蓝宝石和氮化镓之间晶格失配产生的应力和缺陷延伸到有源层，通常会在N型半导体层和有源层之间设置应力释放层，释放蓝宝石和氮化镓之间晶格失配产生的应力，但应力释放层的应力释放效果还有待提高。

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备方法及其发光二极管外延片，能够解决现有技术蓝宝石和氮化镓之间晶格失配产生的应力和缺陷影响有源层中电子和空穴的辐射复合发光、造成LED的发光效率较低的问题。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备方法，所述制备方法包括：

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伽马射线辐照，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，伽马射线辐照的吸收剂量为50kGy～150kGy。

可选地，伽马射线辐照时所述应力释放层所处环境的压力为50Torr～200Torr。

可选地，伽马射线辐照时所述应力释放层所处环境的温度为20℃～80℃。

可选地，所述对所述应力释放层的表面进行伽马射线辐照，降低所述应力释放层的电阻率，包括：

产生伽马射线，并将伽马射线照射所述应力释放层的表面。

优选地，所述产生伽马射线，包括：

放射性同位素的原子核衰变或发生核反应，产生伽马射线。