[发明专利]利用F+离子注入实现氮化镓基发光二极管P型掺杂的方法在审
| 申请号： | 201810307019.9 | 申请日： | 2018-04-08 |
| 公开（公告）号： | CN108428629A | 公开（公告）日： | 2018-08-21 |
| 发明（设计）人： | 闫大为;于国浩;赵琳娜;顾晓峰 | 申请（专利权）人： | 江南大学 |
| 主分类号： | H01L21/283 | 分类号： | H01L21/283;H01L33/00 |
| 代理公司： | 哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司 23211 | 代理人： | 张勇 |
| 地址： | 214122 江苏*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 离子 氮化镓基发光二极管 半导体技术领域 图形化蓝宝石 受主掺杂剂 工艺兼容 入射能量 依次设置 制备过程 注入剂量 入射角 外延片 衬底 可控 源层 掺杂 | ||
1.一种利用F+离子注入实现氮化镓基发光二极管P型掺杂的方法，其特征在于：氮化镓基发光二极管包括GaN基LED外延片，P型掺杂的GaN基LED外延片包括由下至上依次设置的图形化蓝宝石衬底、AlN缓冲层、GaN成核层、u型GaN层、N型GaN层、InGaN/GaN多量子阱MQW有源层、低温P型GaN层、高温P型GaN层，其中低温P型GaN层和高温P型GaN层的掺杂是通过向低温本征GaN层和高温本征GaN层进行F+离子注入实现的，采用的受主掺杂剂为F+离子，所述F+离子的入射能量为10keV，入射角度为7°，注入剂量为2×1013cm-2。
2.根据权利要求1所述的利用F+离子注入实现氮化镓基发光二极管P型掺杂的方法，其特征在于：离子注入过程中造成的晶格损伤通过退火工艺来修复，退火工艺是将GaN基LED外延片置于充满氮气的850℃～1000℃高温环境下退火30分钟。
3.根据权利要求1所述的利用F+离子注入实现氮化镓基发光二极管P型掺杂的方法，其特征在于：所述AlN缓冲层的厚度为200-300nm。
4.根据权利要求1所述的利用F+离子注入实现氮化镓基发光二极管P型掺杂的方法，其特征在于：所述GaN成核层的厚度为200-300nm。
5.根据权利要求1所述的利用F+离子注入实现氮化镓基发光二极管P型掺杂的方法，其特征在于：所述u型GaN层的厚度为1.4-1.5μm。
6.根据权利要求1所述的利用F+离子注入实现氮化镓基发光二极管P型掺杂的方法，其特征在于：所述N型GaN层厚度为2-3μm。
7.根据权利要求1所述的利用F+离子注入实现氮化镓基发光二极管P型掺杂的方法，其特征在于：所述InGaN/GaN多量子阱MQW有源层中，InGaN单量子阱厚度为3nm，GaN单量子阱厚度为7nm。
8.根据权利要求1所述的利用F+离子注入实现氮化镓基发光二极管P型掺杂的方法，其特征在于：所述高温P型GaN层的厚度为50nm。
9.根据权利要求1所述的利用F+离子注入实现氮化镓基发光二极管P型掺杂的方法，其特征在于：所述图形化蓝宝石衬底为图形化C面蓝宝石衬底。
10.权利要求1-9所述的方法制备得到P型掺杂的GaN基LED外延片在照明、显示、背光、汽车领域的应用。
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置；专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造
