[发明专利]发光二极管外延片的生长方法

说明书

本公开提供了一种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，在高温低温交替的条件下，以第一转速生长第一N型层，在低温条件下，以第二转速生长第二N型层；第一转速大于第二转速，第一N型层中Si的掺杂浓度大于第二N型层中Si的掺杂浓度。采用该生长方法可以改善外延片的翘曲，使得后续有源层生长过程中，In源能够均匀分布在外延片上，发光二极管最终的各项参数的一致性更好。

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，特别涉及一种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。作为一种高效、环保、绿色的新型固态照明光源，LED是前景广阔的新一代光源，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的掺杂，N型层的生长温度通常较高，且生长时反应室的转速也较高。

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mini(次毫米)LED来说，采用上述方法生长N型层，会严重影响mini LED的显示效果。

发明内容

本公开实施例提供了一种发光二极管外延片的生长方法，可以改善外延片的翘曲，使得后续有源层生长过程中，In源能够均匀分布在外延片上，LED各项参数的一致性更好，最终可满足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，在高温低温交替的条件下，以第一转速生长所述第一N型层，在低温条件下，以第二转速生长所述第二N型层；

所述第一转速大于所述第二转速，所述第一N型层中Si的掺杂浓度大于所述第二N型层中Si的掺杂浓度。

可选地，在高温低温交替的条件下，生长所述第一N型层，包括。

在高温低温交替的条件下，生长多层第一N型子层，所述高温为1120～1150℃，所述低温为1080～1120℃。

可选地，所述第一N型子层的厚度为20～50nm。

可选地，所述第一转速为1200～1500rpm。

可选地，所述第二转速为200～500rpm。

可选地，所述第二N型层中Si的掺杂浓度是所述第一N型层中Si的掺杂浓度的0.05～0.1倍。

可选地，所述第一N型层中Si的掺杂浓度为8*10¹⁸～2*10¹⁹cm^-3。