[发明专利]一种发光二极管外延片的制备方法及发光二极管外延片

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、有源层、P型半导体层和接触层，所述接触层为P型掺杂的氮化物；对所述接触层的表面进行电子辐照，增加所述接触层中的氮空位。本发明通过对接触层的表面进行电子辐照，改变接触层晶体的微观结构，影响接触层内缺陷的形态和数量，在不改变氮元素比例的情况下产生较多的氮空位，增加接触层中的氮空位，促进P型掺杂剂的并入，提高掺杂元素并入的有效性，改变由于重掺杂导致的高杂质状态，提高载流子的迁移率，改善电极与接触层的电学接触，降低串联电阻，提高整个发光二极管的光效。

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。另外，为了实现与芯片工艺中的电极之间形成良好的欧姆接触，通常会在P型半导体层上设置重掺杂的接触层。

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到接触层，加上接触层为重掺杂，因此接触层中的缺陷浓度很高，高浓度的缺陷会束缚载流子的迁移，造成LED的发光效率较低。

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，能够解决现有技术接触层内高浓度的缺陷会束缚载流子的迁移、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、有源层、P型半导体层和接触层，所述接触层为P型掺杂的氮化物；

对所述接触层的表面进行电子辐照，增加所述接触层中的氮空位。

可选地，电子辐照的辐射剂量为10¹⁶/cm²～10²²/cm²。

可选地，所述对所述接触层的表面进行电子辐照，增加所述接触中的氮空位，包括：

采用透射电子显微镜提供的电子束作为光源，照射所述接触层的表面。

优选地，所述电子束的直径为8μm～30μm。

可选地，所述制备方法还包括：

在所述对所述接触层的表面进行电子辐照之后，对所述接触层进行退火处理。

优选地，退火处理的温度为700℃～900℃。

优选地，所述接触层在进行退火处理时处于氮气气氛中。