[发明专利]用于在Ⅲ族氮化物基发光二极管上沉积外延ZnO的工艺及包括外延ZnO的发光二极管

权利要求书

1.一种利用连续离子层吸附与反应(SILAR)工艺形成外延ZnO层的方法，该方法包括：

在包括GaN的衬底上实施SILAR工艺，所述SILAR工艺包括：

向衬底施加第一溶液以形成位于衬底上的内部离子层及位于内部离子层上的外部离子层，所述内部离子层包含Zn离子或化合物；

在衬底上进行第一清洗操作以去除外部离子层；

向经清洗的衬底施加第二溶液以将内部离子层转变成氧化层；

重复SILAR工艺；以及

对衬底进行退火以形成外延ZnO层。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述SILAR工艺进一步包括在施加第二溶液之后对衬底执行第二清洗操作。

3.如权利要求1所述的方法，其中氧化层包括ZnO、ZnOH或其组合。

4.如权利要求1所述的方法，其中：

氧化层包括ZnO和ZnOH；且

所述退火将ZnOH转化成ZnO。

5.如权利要求1所述的方法，其中第一溶液为包括Zn离子、Zn化合物或其组合的水溶液。

6.如权利要求5所述的方法，其中第一溶液还包括掺杂物、合金添加剂、胺基配合配位体、或其组合。

7.如权利要求1所述的方法，其进一步包括在首次执行SILAR工艺之前清理衬底。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述SILAR工艺重复1至30个循环。

9.如权利要求1所述的方法，其中，所述退火包括：

以每分钟约25℃的速度将衬底的温度从室温升高至约500℃；

将衬底维持在500℃上约15分钟；以及

冷却衬底。

10.如权利要求1所述的方法，其进一步包括：

利用低温水溶液沉积法增加外延ZnO层的厚度；以及

对包括更厚的ZnO层的衬底进行退火处理。

11.一种形成基于Ⅲ族氮化物的LED的方法，该方法包括：

在衬底上形成第一GaN层，在第一GaN层上形成有源层，以及在有源层上形成第二GaN层，第一和第二GaN层具有p型掺杂物和n型掺杂物中的不同的掺杂物；

台面蚀刻衬底以暴露第一GaN层；

在经台面蚀刻的衬底上形成钝化层；

在钝化层上形成第一光刻胶层；

利用第一光刻胶层作为掩膜来蚀刻衬底以暴露第二GaN层；

利用连续离子层吸附与反应(SILAR)工艺在暴露的第二GaN层上形成ZnO层；

利用低温水溶液沉积工艺增加ZnO层的厚度；以及

对衬底进行退火。

12.如权利要求11所述的方法，其进一步包括：

在退火之后在衬底上形成第二光刻胶层；

利用第二光刻胶层作为掩膜蚀刻衬底，以使第一GaN层和ZnO层的部分暴露；

在第二光刻胶层及ZnO层和第一GaN层的暴露部分上形成金属层；

去除第二光刻胶层及位于其上的金属层的部分，以在ZnO层和第一GaN层上形成电极垫。

13.如权利要求12所述的方法，其进一步包括：

在衬底上形成第三光刻胶层，以便覆盖电极垫；以及

利用第三光刻胶层作为掩膜蚀刻ZnO层。

14.如权利要求11所述的方法，其进一步包括：

在退火之后在衬底上形成第三光刻胶层；

利用第三光刻胶层作为掩膜来蚀刻ZnO层。

15.一种形成基于Ⅲ族氮化物的LED的方法，该方法包括：

在衬底上形成第一GaN层，在第一GaN层上形成有源层，以及在有源层上形成第二GaN层，第一和第二GaN层具有p型掺杂物和n型掺杂物中的不同的掺杂物；

利用连续离子层吸附与反应(SILAR)工艺在第二GaN层上形成ZnO层；

在ZnO层上形成第一光刻胶层，

利用第一光刻胶层作为掩膜来蚀刻ZnO层；

台面蚀刻衬底以暴露第一GaN层；以及

在ZnO层和第一GaN层上形成电极垫。

16.如权利要求15所述的方法，其中ZnO层的形成进一步包括利用低温水溶液沉积工艺增加ZnO层的厚度。