[发明专利]一种LED外延片的制作方法

说明书

本发明提供了一种LED外延片的制作方法，包括以下步骤，步骤3、在AlN层上间隔制作多个凸起的圆锥体；步骤4、在AlN层上间隔制作多个凹陷且倒置的圆锥腔，所述圆锥腔与圆锥体交错设置且两两不相连；步骤5、在AlN层上周期性生长多个多量子阱发光层，每个所述多量子阱发光层均包括依次生长的InGaN阱层和GaN垒层，其中，第一周期生长的多量子阱发光层用于填满所述步骤4中的圆锥腔，从第二周期开始，后一周期生长的多量子阱发光层均位于包含AlN层和前一周期生长的多量子阱发光层的整体结构上。本发明能够提升LED外延片的亮度、增强抗静电能力、提高波长的集中度，还能降低LED外延片的正向电压。

技术领域

本发明涉及光电子器件技术领域，具体涉及一种LED外延片的制作方法。

背景技术

LED外延片是一种固体光源，它是利用半导体P-N结制成的发光器件。在正向电流导通时，半导体中的少数载流子(即电子)和多数载流子(即空穴)复合，释放出的能量以光子或部分以光子的形式发射出来。LED外延片照明具有高效、节能、环保和使用寿命长等显著优点，已经被广泛应用于路灯、显示屏、室内照明和汽车灯等各个方面。考虑到发光亮度是LED外延片竞争力最重要的衡量指标，如何能在现有技术的基础上提升LED外延片的亮度，是增加LED外延片竞争力的永恒话题。

目前，现有的LED外延片制作方法制备的LED外延片亮度不高，严重阻碍了LED性能的提高，降低了LED的节能效果。

综上所述，急需一种LED外延片的制作方法以解决现有技术中存在的LED外延片亮度不高的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种LED外延片的制作方法，具体技术方案如下：

一种LED外延片的制作方法，包括以下步骤，

步骤3、在AlN层上间隔制作多个凸起的圆锥体；

步骤4、在AlN层上间隔制作多个凹陷且倒置的圆锥腔，所述圆锥腔与圆锥体交错设置且两两不相连；

步骤5、在AlN层上周期性生长多个多量子阱发光层，每个所述多量子阱发光层均包括依次生长的InGaN阱层和GaN垒层，其中，第一周期生长的多量子阱发光层用于填满所述步骤4中的圆锥腔，从第二周期开始，后一周期生长的多量子阱发光层均位于包含AlN层和前一周期生长的多量子阱发光层的整体结构上。

优选的，所述步骤3中，所述圆锥体的底面直径D1为1000-1100nm，高度H1为850-900nm，相邻圆锥体底面间的最短距离d1为2100-2200nm。

优选的，所述步骤4中，所述圆锥腔的顶面直径D2为800-900nm，高度H2＝H1，所述圆锥腔顶面与相邻圆锥体底面之间的最短距离d2为500-600nm。

优选的，在所述步骤5中，第一周期生长的InGaN阱层的层厚D3与第一周期生长的GaN垒层的层厚D4相等，且D3+D4＝H2。

优选的，在所述步骤5中，所述多量子阱发光层的生长周期数为2-12个，从第二周期开始，在单个生长周期内，InGaN阱层的层厚为3-5nm，GaN垒层的层厚为8-10nm。

优选的，所述步骤3中圆锥体的制作方法如下：首先在AlN层上涂满光刻胶，接着对位于AlN层上非圆锥体制作区域的光刻胶采用曝光和显影处理，然后通过干法刻蚀在对应位置制作出圆锥体，最后将AlN层上的残余胶体清洗干净。

优选的，所述步骤4中圆锥腔的制作方法如下：首先在AlN层上涂满光刻胶，接着对位于AlN层上非圆锥腔制作区域的光刻胶采用曝光和显影处理，然后通过干法刻蚀在对应位置制作出圆锥腔，最后将AlN层上的残余胶体清洗干净。

优选的，在所述步骤3之前还包括以下步骤：

步骤1、制作图形化衬底；