[发明专利]微型发光二极管外延片的生长方法

说明书

本公开提供了一种微型发光二极管外延片的生长方法，属于半导体技术领域。所述生长方法包括：提供一衬底；在衬底上依次生长N型层、有源层和P型层；在衬底上生长N型层包括：在衬底上生长多个周期交替生长的第一N型层和第二N型层；其中，向反应室内通入氢气和硅烷，在高温条件下生长第一N型层，第一N型层为掺Si的GaN层；停止向反应室内通入氢气和硅烷，同时降低反应室内温度，在第一N型层上生长第二N型层，第二N型层为不掺杂的GaN层。采用该生长方法可以反复多次释放N型层中的应力，大大改善外延片的翘曲，使得微型发光二极管各项参数的一致性更好，满足微型发光二极管各项参数的高一致性的要求。

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，特别涉及一种微型发光二极管外延片的生长方法。

背景技术

发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是一种能发光的半导体电子元件。LED作为一种高效、环保、绿色的新型固态照明光源，正在被迅速广泛地应用在如交通信号灯、汽车内外灯、城市景观照明、户内外显示屏和小间距显示屏等领域。

外延片是LED制作过程中的初级成品。相关技术中，LED外延片包括衬底以及依次层叠在衬底上的N型层、有源层和P型层。其中，N型层是重掺Si的GaN层，用于提供电子，电子和空穴在有源层进行辐射复合发光。为了保证N型层中Si的高掺杂，N型层的生长温度通常较高。

然而Si提供电子的同时也会作为杂质掺杂在外延片里面，Si的加入改变了GaN本身的晶格生长，从而会导致N型层内的应力变大。且N型层的生长温度越高，N型层内的应力越大，会导致外延片翘曲变大，使得外延片不平整。在后续有源层生长过程中，MO源(例如In源)无法均匀分布在外延片上，最终会导致LED各项参数的一致性(如波长一致性、发光强度一致性、颜色一致性等)变差。而对于一致性要求较高的微型LED来说，采用上述方法生长N型层，会严重影响微型LED的显示效果。

发明内容

本公开实施例提供了一种微型发光二极管外延片的生长方法，可以反复多次释放N型层中的应力，大大改善外延片的翘曲，使得微型LED各项参数的一致性更好，满足微型LED各项参数的高一致性的要求。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种微型发光二极管外延片的生长方法，所述生长方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上依次生长N型层、有源层和P型层；

其特征在于，在所述衬底上生长N型层包括：

在所述衬底上生长多个周期交替生长的第一N型层和第二N型层；

其中，向反应室内通入氢气和硅烷，在高温条件下生长所述第一N型层，所述第一N型层为掺Si的GaN层；

停止向反应室内通入氢气和硅烷，同时降低反应室内温度，在所述第一N型层上生长所述第二N型层，所述第二N型层为不掺杂的GaN层。

可选地，生长所述第二N型层时，反应室的温度降低至1030～1080℃。

可选地，所述第一N型层的生长速率大于所述第二N型层的生长速率。

可选地，所述第一N型层的生长温度为1100～1150℃。

可选地，沿所述外延片的生长方向，多个所述第一N型层的生长温度均逐层减小，多个所述第二N型层的生长温度逐层减小。

可选地，所述第一N型层的Si/Ga比为0.15～0.25。

可选地，沿所述外延片的生长方向，多个所述第一N型层的Si/Ga比逐层减小。

可选地，所述第一N型层的厚度大于所述第二N型层的厚度。

可选地，所述第一N型层的厚度为100～300nm。