[发明专利]一种LED晶圆及其制作方法在审
| 申请号： | 201811085449.7 | 申请日： | 2018-09-18 |
| 公开（公告）号： | CN109103308A | 公开（公告）日： | 2018-12-28 |
| 发明（设计）人： | 吴亦容;庄家铭;陈凯;赵兵 | 申请（专利权）人： | 佛山市国星半导体技术有限公司 |
| 主分类号： | H01L33/02 | 分类号： | H01L33/02;H01L33/00 |
| 代理公司： | 广州三环专利商标代理有限公司 44202 | 代理人： | 胡枫 |
| 地址： | 528200 广东省佛山市南海区狮*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 蓝宝石 导热层 衬底 非掺杂GaN层 电子阻挡层 缓冲层 源层 衬底表面 受热均匀 石墨烯 耐受 制作 背面 | ||
1.一种LED晶圆，其特征在于，包括蓝宝石衬底、设于蓝宝石衬底表面的缓冲层、设于缓冲层上的非掺杂GaN层、设于非掺杂GaN层上的N型GaN层、设于N型GaN层上的有源层、设于有源层上的电子阻挡层、设于电子阻挡层上的P型GaN层、以及设于蓝宝石衬底背面的导热层，所述导热层由AlN或SiC或Si或DLC或GaN或InN或石墨烯制成，所述导热层的耐受温度为2000℃。
2.如权利要求1所述的LED晶圆，其特征在于，所述N型GaN层中Si的掺杂浓度为4E+18atoms/cm3-2E+19atoms/cm3。
3.如权利要求1所述的LED晶圆，其特征在于，所述有源层包括InxGa(1-x)N势阱层和GaN势垒层，其中，InxGa(1-x)N势阱层中In掺杂浓度为1E+20atoms/cm3-4E+20atoms/cm3，InxGa(1-x)N势阱层的厚度为2-3nm，GaN势垒层的厚度为8-12nm。
4.如权利要求1所述的LED晶圆，其特征在于，所述电子阻挡层为P型AlyGa(1-y)N电子阻挡层，其中，y＝0.1-0.5，电子阻挡层中Al掺杂浓度为1E+20atoms/cm3-4E+20atoms/cm3，Mg掺杂浓度为4E+18atoms/cm3-1E+19atoms/cm3。
5.如权利要求1所述的LED晶圆，其特征在于，所述P型GaN层中Mg的掺杂浓度为1E+19atoms/cm3-1E+20atoms/cm3。
6.一种LED晶圆的制作方法，其特征在于，包括：
在蓝宝石衬底背面形成导热层，所述导热层由AlN或SiC或Si或DLC或GaN或InN或石墨烯制成，所述导热层的耐受温度为2000℃；
在蓝宝石衬底的表面形成缓冲层；
在缓冲层上形成非掺杂GaN层；
在非掺杂GaN层上形成N型GaN层；
在N型GaN层上形成有源层；
在有源层上形成电子阻挡层；
在电子阻挡层上形成P型GaN层，得到LED晶圆；
对LED晶圆进行冷却降温。
7.如权利要求6所述的LED晶圆的制作方法，其特征在于，采用直流磁控反应溅射法或者高温沉积法或者蒸镀方法在蓝宝石衬底背面形成导热层，导热层的厚度为1-10000nm。
8.如权利要求7所述的LED晶圆的制作方法，其特征在于，所述缓冲层的厚度为10-100nm，缓冲层的形成方法包括：
采用MOCVD方法在500-600℃温度条件下，在蓝宝石衬底表面生长一层低温GaN缓冲层；或者，
通入Ar、N2和O2，温度升至400℃-800℃，用200V-300V的偏压冲击铝靶在蓝宝石衬底表面上溅射AlN薄膜。
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