[发明专利]一种发光二极管的外延片的制备方法

说明书

本发明公开了一种发光二极管的外延片的制备方法，属于发光二极管制造领域。AlN层在衬底上生长的多次溅射过程中，使AlN层在氩气、氮气与氧气的混合气体下进行溅射，而氩气与氮气的流量比值逐渐增大，这种设置会使最终得到的AlN层中的单晶结构增多，多晶结构减少，AlN层的晶格常数更小，AlN层与在AlN层之后生长的外延层之间产生的晶格失配更小，得到的外延层的质量更好，保证发光二极管的质量，进而提高发光二极管的发光效率。并且使用磁控溅射的方式在衬底上生长的AlN层的表面质量较好，保证在AlN层之后生长的外延层的质量，同时也可提高AlN层对光的反射率，使发光二极管发出的光更多地被AlN层反射至出光面，进一步提高发光二极管的发光效率。

技术领域

本发明涉及发光二极管制造领域，特别涉及一种发光二极管的外延片的制备方法。

背景技术

发光二极管是一种可以把电能转化成光能的半导体二极管，具有体积小、寿命长、功耗低等优点，目前被广泛应用于汽车信号灯、交通信号灯、显示屏以及照明设备。外延片是制作发光二极管的基础结构，外延片的结构包括衬底及在衬底上生长出的外延层。其中，外延层的结构主要包括：依次生长在衬底上的AlN层、低温GaN缓冲层、未掺杂的GaN层、N型GaN层、有源层及P型GaN层。

设置在N型GaN层与衬底之间的AlN层可减小衬底与外延层之间的晶格失配，保证外延层的质量，进而提高发光二极管的发光效率。但现有的AlN层通常都是直接通过金属有机化合物化学气相沉积设备MOCVD沉积得到，这样生长得到的AlN层的质量仍有缺陷，减小衬底与外延层之间的晶格失配的效果有限，发光二极管的发光效率仍会受到影响。

发明内容

本发明实施例提供了一种发光二极管的外延片的制备方法，能够提高发光二极管的发光效率。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种发光二极管的外延片的制备方法，所述制备方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上生长AlN层；

在所述AlN层上生长N型GaN层；

在所述N型GaN层上生长有源层；

在所述有源层上生长P型GaN层，

其特征在于，在所述衬底上生长AlN层，包括：

将所述衬底放入磁控溅射设备中；

向所述磁控溅射设备中通入氩气、氮气与氧气的混合气体，并对所述衬底进行多次溅射，在所述衬底上形成AlN层，多次溅射时通入的所述混合气体中所述氩气与所述氮气的体积比逐次增大。

可选地，多次溅射时通入的所述混合气体中所述氩气与所述氮气的体积比为等差数列。

可选地，多次溅射时，所述氩气与所述氮气的流量比值范围为1:6～1:3。

可选地，多次溅射时所述氩气流量为20～60sccm，多次溅射时所述氮气的流量为120～200sccm。

可选地，每次溅射的时长为5～10s。

可选地，多次溅射时所述磁控溅射设备中的温度为600～800℃。

可选地，多次溅射时所述磁控溅射设备中的压力为4～10mtorr。

可选地，在所述AlN层的多次溅射过程中，所述磁控溅射的设备的溅射功率为3000～5000W。

可选地，所述制备方法还包括：

在所述AlN层上生长N型GaN层之前，将所述衬底放置在金属有机化合物化学气相沉淀MOCVD中；

向MOCVD中通入氢气，对所述AlN层进行10～15min的热处理。