[发明专利]一种LED芯片制作方法

说明书

本申请提供了一种LED芯片制作方法，依次包括：生长AlN薄膜、制作圆形状的Mg金属薄膜层、生长MgN层、生长掺杂Si的n型GaN层、有源层MQW、P型AlGaN层和P型GaN层；退火处理。本发明通过引入圆形状的Mg金属薄膜层和MgN层来提升载流子的辐射复合效率，从而使LED的发光效率得到提升，并降低工作电压，提高抗静电能力。

技术领域

本发明属于LED技术领域，具体涉及一种LED芯片制作方法。

背景技术

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)作为一种高效、环保、绿色新型固态照明光源，除了目前已被广泛用作室内外照明，还被广泛应用于交通信号灯、汽车灯、室内外照明和显示屏。

目前的LED芯片制作方法中外延材料中载流子的辐射复合效率不高，使LED光输出功率减小，还会影响器件的可靠性，限制了LED芯片在显示屏等高端领域的应用。

因此，提供一种LED芯片制作方法，提升载流子的辐射复合效率，提高发光效率，是本技术领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明公开了一种LED芯片制作方法，通过采用新方法来提升载流子的辐射复合效率，从而使LED的发光效率得到提升，并降低工作电压，提高抗静电能力。

本发明的LED芯片制作方法，依次包括：

将蓝宝石衬底放入MOCVD反应腔中，在所述蓝宝石衬底上生长500-700nm厚的AlN薄膜；

控制反应腔温度为800-900℃，反应腔压力为150-300mbar，向反应腔内通入20-70s的CP₂Mg，且控制CP₂Mg的流量先从200sccm均匀增加至500sccm，再从500sccm均匀减少至300sccm，以在AlN薄膜上形成厚度为30-50nm的Mg金属薄膜；

将形成有Mg金属薄膜的蓝宝石衬底从MOCVD反应腔中取出，在Mg金属薄膜上表面涂覆光刻胶膜层，然后采用光刻技术使光刻胶膜层在Mg金属薄膜表面形成圆形图案，所述圆形图案的直径为5-8nm，相邻两个圆形图案中心的距离为12-20nm；

采用湿法腐蚀的方法去除多余的Mg金属薄膜，在AlN薄膜表面形成圆形状的Mg金属薄膜层，所述圆形状的Mg金属薄膜层的直径为5-8nm，相邻两个圆形图案中心的距离为12-20nm；

再次将蓝宝石衬底放入MOCVD反应腔中，在圆形状的Mg金属薄膜层表面以及AlN薄膜表面生长厚度为100-150nm的MgN层，生长过程中控制温度由1000℃渐变增加至1100℃；

依次进行生长掺杂Si的n型GaN层、有源层MQW、P型AlGaN层和P型GaN层；

在温度为700-800℃，通入100-150L/min的N₂的条件下，保温20-30min，随炉冷却。

进一步地，在温度为1000-1100℃，反应腔压力为150-300mbar，通入50-90L/min的H₂、40-60L/min的NH₃、200-300sccm的TMGa、20-50sccm的SiH₄的条件下，生长2-4μm厚的掺杂Si的n型GaN层，Si掺杂浓度为5×10¹⁸-1×10¹⁹atoms/cm³。

进一步地，所述有源层MQW，包括：交替生长的In_xGa_(1-x)N阱层和GaN垒层，交替周期控制在10-15个。