[发明专利]高抗水解性能蓝绿光LED外延片结构及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高抗水解性能蓝绿光LED外延片结构及其制备方法，涉及半导体光电器件以及半导体照明制造领域。其中，外延结构的制备方法包括：提供衬底，分别生长缓冲层、u‑GaN层、第一n‑GaN层、n‑AlGaN层、第二n‑GaN层、InGaN/GaN层、量子阱层、第一p‑GaN层、p‑AlGaN层、第二p‑GaN层，即得到高抗水解性能蓝绿光LED外延片。实施本发明，可提升外延晶体质量及外延层致密性，提升抗水解性能。

技术领域

本发明涉及半导体光电器件以及半导体照明制造领域，尤其涉及一种高抗水解性能蓝绿光LED蓝绿光LED外延片制备方法。

背景技术

近年来,发光二极管(LED)的性能有了显著提高,在户内外照明、汽车车灯、背光显示以及微电子器件方面取得了广泛的应用。但是LED发光二极管在应用的过程中要抵抗高温和高湿环境对芯片结构的破坏。所以对LED外延片、芯片提出抗水解性能的要求。

现有技术中，一般对芯片侧壁添加保护结构，或在芯片顶部通过蚀刻形成阻挡水蒸气上爬的抗水解槽，但这些方式需要增加LED制程，降低了生产效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种高抗水解性能蓝绿光LED外延片结构的制备方法，其制备得到的外延片可有效提升蓝绿光LED芯片的抗水解性能。

本发明还要解决的技术问题在于，提供一种高抗水解性能蓝绿光LED外延片。

本发明还要解决的技术问题在于，提供一种高抗水解性能蓝绿光LED。

为了解决上述问题，本发明公开了一种高抗水解性能蓝绿光LED外延片结构的制备方法，其包括以下步骤：

(1)提供衬底，在其一面上生长缓冲层；

(2)在所述缓冲层上生长u-GaN层；

(3)在所述u-GaN层上生长掺杂浓度为5×10¹⁸～10×10¹⁸cm^-3的第一n-GaN层；

(4)在所述第一N-GaN层上生长厚度为10～100nm的n-AlGaN层；

(5)在所述n-AlGaN层上生长掺杂浓度为1×10¹⁸～3×10¹⁹cm^-3的第二n-GaN层；

(6)在所述第二n-GaN层上生长多个周期数的InGaN/GaN层；

(7)在所述InGaN/GaN层上生长量子阱层；

(8)在所述量子阱层上生长掺杂浓度为5×10¹⁹～1.5×10²⁰cm^-3的第一p-GaN层；

(9)在所述第一p-GaN层上生长p-AlGaN层；

(10)在所述p-AlGaN层上生长掺杂浓度为1×10¹⁸～1×10²⁰cm^-3的第二p-GaN层，即得到高抗水解性能蓝绿光LED外延片。

作为上述技术方案的改进，步骤(2)中，u-GaN层的生长速率为5～8μm/h，生长温度为900～1200℃；

所述u-GaN层的厚度为1～3μm。

作为上述技术方案的改进，步骤(3)中，第一n-GaN层的掺杂浓度为7.5×10¹⁸～8.5×10¹⁸cm^-3，其生长速率为3～6μm/h，生长温度为1050～1100℃；

所述第一n-GaN层的厚度为0.5～2μm。