[发明专利]一种脊状LED及其制备方法

权利要求书

1.一种脊状LED的制备方法，其特征在于，包括：

(a)选取SOI衬底；

(b)利用CVD工艺在所述SOI衬底表面生长Ge外延层；

(c)利用CVD工艺在所述Ge外延层表面生长氧化层；

(d)利用LRC工艺晶化所述Ge外延层形成改性Ge外延层；

(e)利用干法刻蚀工艺刻蚀所述氧化层；

(f)利用CVD工艺在所述改性Ge外延层表面生长本征Ge层；

(g)选择性刻蚀所述本征Ge层形成脊型结构；

(h)在所述脊型结构的两侧分别注入P离子和B离子形成N型Ge区域和P型Ge区域；

(i)制备金属接触电极以完成所述脊状LED的制备。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(b)包括：

(b1)在275℃～325℃温度下，利用CVD工艺在所述SOI衬底表面生长厚度为40～50nm的Ge籽晶层；

(b2)在500℃～600℃温度下，利用CVD工艺在所述Ge籽晶层表面生长厚度为120～150nm的Ge主体层以形成所述Ge外延层。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(d)包括：

(d1)将包括所述SOI衬底、所述Ge外延层及所述氧化层的整个衬底材料加热至700℃；

(d2)利用LRC工艺晶化所述Ge外延层；其中，LRC工艺中激光波长为808nm，激光光斑尺寸10mm×1mm，激光功率为1.5kW/cm²，激光移动速度为25mm/s；

(d3)冷却整个衬底材料形成所述改性Ge外延层。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(f)包括：

在500℃～600℃温度下，利用CVD工艺在所述改性Ge外延层表面生长厚度为500～550nm的本征Ge层。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(g)中，所述脊型结构的脊型部分厚度为350nm，宽度为1μm。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(h)包括：

(h1)在所述本征Ge层表面淀积第一保护层，选择性刻蚀所述第一保护层形成N型离子注入窗口；

(h2)对所述N型离子注入窗口进行P离子注入，形成掺杂浓度为1×10¹⁹cm^-3的所述N型Ge区域，高温退火，刻蚀掉所述第一保护层；

(h3)在所述本征Ge层表面淀积第二保护层，选择性刻蚀所述第二保护层形成P型离子注入窗口；

(h4)对所述P型离子注入窗口进行B离子掺杂，形成掺杂浓度为1×10¹⁹cm^-3的所述P型Ge区域，高温退火，刻蚀掉所述第二保护层。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(i)包括：

(i1)在所述N型Ge区域、所述P型Ge区域和所述本征Ge层表面淀积厚度为150～200nm的钝化层，用刻蚀工艺选择性刻蚀掉指定区域的所述钝化层形成金属接触孔；

(i2)利用电子束蒸发工艺在所述钝化层和所述金属接触孔上淀积厚度为150～200nm的Cr金属层；

(i3)利用刻蚀工艺刻选择性蚀掉指定区域的所述Cr金属层，利用化学机械抛光进行平坦化处理以形成所述金属接触电极。

8.一种脊状LED，其特征在于，所述LED由权利要求1～7任一项所述的方法制备形成。