[发明专利]氮化镓LED制备方法、氮化镓LED和芯片

说明书

技术领域

本发明实施例涉及半导体发光二极管（Light-Emitting Diode，LED）领域，尤其涉及一种氮化镓LED制备方法、氮化镓LED和芯片。

背景技术

以氮化镓为代表的宽禁带材料，是继硅Si和砷化镓GaAs之后的第三代半导体材料，可以广泛应用与制作LED以及包含该LED的芯片等。由于目前得到高质量的商用大块氮化镓晶体比较困难，一般氮化镓LED会采用异质衬底外延来获得氮化镓薄膜。

但是氮化镓和衬底如蓝宝石衬底或Si衬底之间有较大的晶格失配度，会导致外延层产生位错，这种外延层的位错会扩展并穿过整个外延层，而造成氮化镓LED等半导体器件的内应力过大，导致能带弯曲，电子空穴在有缘区的复合效率极大地降低，进而导致材料抗静电性能低，量子阱的发光效率低下等问题。

发明内容

本发明实施例提供一种氮化镓LED制备方法、氮化镓LED和芯片，能够较大程度地降低外延内应力，降低LED的蓝移，提升材料抗静电性能，并能提升量子阱的发光效率。

第一方面，本发明实施例提供一种氮化镓LED制备方法，包括：

在经过热处理的衬底上依次生长氮化镓成核层、未掺杂氮化镓层、N掺杂氮化镓层、量子阱过渡层、多量子阱层、P掺杂氮化镓层和接触层；

其中，在开始生长所述N掺杂氮化镓层至结束生长所述多量子阱层的时间段内，进行至少一次热退火处理。

第二面，本发明实施例提供一种氮化镓LED，包括：氮化镓LED制备方法制备的氮化镓LED。

第三面，本发明实施例提供一种芯片，包括：至少一个上述的氮化镓LED。

本发明实施例提供的氮化镓LED制备方法、氮化镓LED和芯片，在经过热处理的衬底上依次生长氮化镓成核层、未掺杂氮化镓层、N掺杂氮化镓层、量子阱过渡层、多量子阱层、P掺杂氮化镓层和接触层；其中，在开始生长N掺杂氮化镓层至结束生长多量子阱层的时间段内，进行至少一次热退火处理。这样一来，通过开始生长N掺杂氮化镓层至结束生长多量子阱层的时间段内进行至少一次热退火处理可以释放在多量子阱层生长结束之前的外延生长所积累的内应力，较大程度地降低外延内应力，使得氮化镓LED的整体应力降低，进而减轻因该应力引起的量子阱能带弯曲的问题，降低氮化镓LED的蓝移，提升材料抗静电性能，并能提升量子阱的发光效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的氮化镓LED制备方法的流程图；

图2为本发明提供的另一氮化镓LED制备方法的流程图；

图3为本发明提供的再一氮化镓LED制备方法的流程图；

图4为本发明提供的又一氮化镓LED制备方法的流程图；

图5为本发明提供的氮化镓LED的结构示意图；

图6为本发明提供的芯片的结构示意图；

图7为本发明提供的氮化镓LED制得样品的亮度对比图；

图8为本发明提供的氮化镓LED制得样品的蓝移对比图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，该方法可以在生长设备如各种反应室中实施，反应室可以是金属有机化学气相沉积设备（Metal-organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD）、分子束外延设备（Molecular Beam Epitaxy，MBE）或氢化物气相外延设备（Hydride Vapor Phase Epitaxy，HVPE），优选的，可以利用MOCVD反应室制备氮化镓LED。

图1为本发明提供的氮化镓LED制备方法的流程图，如图1所示，该方法包括：

S101、反应室在经过热处理的衬底上依次生长氮化镓成核层、未掺杂氮化镓层、N掺杂氮化镓层、量子阱过渡层、多量子阱层、P掺杂氮化镓层和接触层；其中，在开始生长N掺杂氮化镓层至结束生长多量子阱层的时间段内，进行至少一次热退火处理。