[发明专利]发光二极管外延片的金属有机化合物化学气相沉淀方法

说明书

本发明公开了一种发光二极管外延片的金属有机化合物化学气相沉淀方法，属于发光二极管技术领域。方法包括：打开金属有机化合物化学气相沉淀MOCVD设备的反应室；反应室内设有放置衬底的托盘，托盘包括内圈区域和外圈区域，内圈区域为位于托盘的中心的圆形区域，外圈区域为环绕内圈区域的圆环区域；在内圈区域放置若干第一图形化蓝宝石衬底PSS，在外圈区域放置若干第二PSS；第一PSS的数量大于或等于4，第二PSS的数量大于或等于10；第一PSS的底宽小于第二PSS的底宽，底宽为PSS的图形的最大横向尺寸；关闭反应室；对托盘进行加热，并驱动托盘旋转；在托盘上放置的各个衬底上沉积外延层，外延层包括顺次层叠的n型GaN层、发光层和p型GaN层。

技术领域

本发明涉及发光二极管技术领域，特别涉及一种发光二极管外延片的MOCVD(Metal-organic Chemical Vapor Deposition，金属有机化合物化学气相沉淀)方法。

背景技术

GaN(氮化镓)是第三代宽禁带半导体材料的典型代表，具有优异的高热导率、耐高温、耐酸碱、高硬度等特型，被广泛应用于制作蓝、绿、以及紫外发光二极管。GaN基发光二极管通常包括外延片和设于外延片上的电极。

MOCVD方法是目前量产GaN基发光二极管外延片的主要方式，主要包括：首先，打开MOCVD设备反应室，将多个同类型的衬底放置到反应室中的衬底托盘上，并关闭反应室。其次，对托盘进行加热，以对衬底进行加热；同时驱动托盘旋转，以带动衬底旋转。然后，在衬底为加热和旋转状态时，在衬底上生长外延层。为了实现量产，衬底托盘的容量不断增加，衬底托盘上可以放置的衬底数量也随之增加。以型号为Veeco K465i的MOCVD设备为例，其衬底托盘可以放置14片4寸衬底。衬底托盘的衬底放置区域分内、外两圈，内圈可以放置4片，外圈可以放置10片。

衬底受热时，衬底边沿将向上翘曲。而衬底旋转时，由于内、外两圈的半径不同，外圈比内圈受到的离心力作用更大一些，外圈的衬底在更大的离心力作用下，外圈的衬底翘曲程度比内圈的衬底翘曲程度更大一些。内外两圈衬底较大的翘曲差异，极大地影响了两圈外延片的波长均匀性，不利于波长命中率的提高。

发明内容

本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的金属有机化合物化学气相沉淀方法，能够减小内外两圈衬底的翘曲差异，改善外延片的波长均匀性。所述技术方案如下：

本发明提供了一种发光二极管外延片的金属有机化合物化学气相沉淀方法，所述方法包括：

打开金属有机化合物化学气相沉淀MOCVD设备的反应室；所述反应室内设有放置衬底的托盘，所述托盘包括内圈区域和外圈区域，所述内圈区域为位于所述托盘的中心的圆形区域，所述外圈区域为环绕所述内圈区域的圆环区域；

在所述内圈区域放置若干第一图形化蓝宝石衬底PSS，在所述外圈区域放置若干第二PSS；所述第一PSS的数量大于或等于4，所述第二PSS的数量大于或等于10；所述第一PSS的底宽小于所述第二PSS的底宽，所述底宽为PSS的图形的最大横向尺寸；

关闭所述反应室；

对所述托盘进行加热，并驱动所述托盘旋转；

在所述托盘上放置的各个衬底上沉积外延层，所述外延层包括顺次层叠的n型GaN层、发光层和p型GaN层。

可选地，所述内圈区域包括中心区域和边缘区域，所述边缘区域为环绕所述中心区域的圆环区域，所述边缘区域位于所述中心区域与所述外圈区域之间；

所述中心区域放置的所述第一PSS的数量为4，所述边缘区域放置的所述第一PSS的数量为10，所述外圈区域放置的所述第二PSS的数量为17片；或者，

所述中心区域放置的所述第一PSS的数量为5，所述边缘区域放置的所述第一PSS的数量为11，所述外圈区域放置的所述第二PSS的数量为18片。