一种LED外延片制造技术

本实用新型专利技术提供了一种LED外延片，包括衬底、位于所述衬底表面的翘曲控制层、依次位于所述翘曲控制层表面的N型半导体层、多量子阱层和P型半导体层；其中，所述翘曲控制层是通过对所述衬底进行加热，并采用氮化气体对所述衬底进行氮化处理形成的，所述氮化气体至少包括氨气。对衬底进行加热，并采用氮化气体对衬底进行氮化处理，可以使得氨气与衬底表面的一些化学键结合，形成晶格常数介于衬底和半导体层中间的物质即翘曲控制层，从而可以通过翘曲控制层减少衬底和半导体层之间因晶格失配产生的压应力或张应力，进而减小和改变LED外延片的翘曲，提高LED外延片的波长均匀性，提高LED外延片的良率，节约后续形成的LED芯片的分选成本。

【技术实现步骤摘要】
一种LED外延片
本技术涉及半导体制造
，更具体地说，涉及一种LED外延片。
技术介绍
LED外延片是指在蓝宝石、硅等衬底基片上生长出的外延结构。LED外延片处于LED产业链中的上游环节，是半导体照明产业技术含量最高、对最终产品品质、成本控制影响最大的环节。近年来，下游应用市场的繁荣带动LED产业迅猛发展，也给LED外延片市场迎来发展良机。为了节约生产成本，现有的LED外延片的尺寸由2英寸扩大到4英寸，甚至6英寸、8英寸，但是，随着LED外延片尺寸的增加，LED外延片的生长也面临着很多困难，如由于晶格失配导致的LED外延片翘曲过大等，严重影响着LED外延片的性能。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种LED外延片，以解决LED外延片面对的翘曲过大的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种LED外延片，包括衬底、位于所述衬底表面的翘曲控制层、依次位于所述翘曲控制层表面的N型半导体层、多量子阱层和P型半导体层。可选地，所述衬底为PSS镀AlN衬底或蓝宝石衬底。可选地，还包括位于所述翘曲控制层和所述N型半导体层之间的缓冲层；或者，还包括依次位于所述翘曲控制层和所述N型半导体层之间的缓冲层和非掺杂半导体层。与现有技术相比，本技术所提供的技术方案具有以下优点：本技术所提供的LED外延片，对衬底进行加热，并采用氮化气体对衬底进行氮化处理，使得氨气与衬底表面的一些化学键结合，形成晶格常数介于衬底和半导体层中间的物质即翘曲控制层，从而可以通过翘曲控制层减少衬底和半导体层之间因晶格失配产生的压应力或张应力，进而减小和改变LED外延片的翘曲，提高LED外延片的波长均匀性，提高LED外延片的良率，节约后续形成的LED芯片的分选成本。并且，由于本技术只是在外延生长之前利用气氛对衬底表面进行氮化处理形成翘曲控制层，而不用额外通入镓源等生长增加外延层，即在不增加外延层厚度的前提下可有效调节最终外延片的翘曲程度，从而可以节约成本。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种LED外延片的结构示意图；图2为本申请实施例提供的另一种LED外延片的结构示意图；图3为本申请实施例提供的另一种LED外延片的结构示意图；图4为现有技术中的LED外延片的波长分布示意图；图5为本申请一个实施方式提供的一种LED外延片的波长分布示意图；图6为本申请另一个实施方式提供的一种LED外延片的波长分布示意图；图7为本申请另一个实施方式提供的一种LED外延片的波长分布示意图；图8为本申请另一个实施方式提供的一种LED外延片的波长分布示意图；图9为本申请另一个实施方式提供的一种LED外延片的波长分布示意图；图10为本申请另一个实施方式提供的一种LED外延片的波长分布示意图。具体实施方式以上是本技术的核心思想，为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术实施例还提供了一种LED外延片，如图1所示，包括衬底10、位于所述衬底10表面的翘曲控制层11、依次位于所述翘曲控制层11表面的N型半导体层12、多量子阱层13和P型半导体层14。其中，所述翘曲控制层11是通过对所述衬底10进行加热，并采用氮化气体对所述衬底10进行氮化处理形成的，所述氮化气体至少包括氨气。可选地，所述衬底10为PSS（PatternedSapphireSubstrate，图形化蓝宝石）镀AlN衬底，或者，该衬底10为蓝宝石衬底。翘曲控制层11为对衬底10进行氮化处理后，在衬底10表面形成的物质。在本技术的一个实施例中，在所述翘曲控制层11表面依次形成N型半导体层12、多量子阱层13和P型半导体层14之前，如图2所示，还包括：在所述翘曲控制层11表面形成缓冲层15。在本技术的另一个实施例中，在所述翘曲控制层11表面依次形成N型半导体层12、多量子阱层13和P型半导体层14之前，如图3所示，还包括：在所述翘曲控制层11表面依次形成缓冲层15和非掺杂半导体层16。需要说明的是，本技术实施例中的半导体层都为氮化镓层，即N型半导体层12为N型氮化镓层，P型半导体层14为P型氮化镓层，非掺杂半导体层16为非掺杂氮化镓层，当然，本技术并不仅限于此，在其他实施例中，半导体层还可以为其他半导体材料层。本技术实施例中，采用氮化气体对衬底10进行氮化处理后，由于氨气可以与衬底10表面的一些化学键结合，形成晶格常数介于衬底10和半导体层12中间的物质即翘曲控制层11。例如，温度升高至600℃之后，氨气与PSS镀AlN衬底表面的ALN/AL2O3混合物的薄膜开始反应形成翘曲控制层，温度达到1000℃~1200℃之后，关闭氮气和/或氨气进行氢化处理。其中，可以通过调节氨气的流量和/或时间控制翘曲，如增加氨气流量可以使LED外延片变凸，减小氨气流量可以使LED外延片变凹，增加氨气的通入时间可以使LED外延片变凸，减小氨气的通入时间可以使LED外延片变凹。由于翘曲控制层11的晶格常数介于衬底10的晶格常数和后续待生长的半导体层12的晶格常数中间，因此，可以减少衬底10和半导体层12之间因晶格失配产生的压应力或张应力，进而减小和改变LED外延片的翘曲，提高LED外延片的波长均匀性，提高LED外延片的良率，节约后续形成的LED芯片的分选成本。并且，由于本申请只是在外延生长之前利用气氛对衬底10表面进行氮化处理形成翘曲控制层11，而不用额外通入镓源等生长增加外延层，即在不增加外延层厚度的前提下可有效调节最终外延片的翘曲程度，从而可以节约成本。此外，对衬底10进行氮化处理，可以使衬底10表面的低维氧化物分解形成氮化物，从而可以减少衬底10中的杂质浓度，提高后续形成的膜层的晶体质量，进而提高LED外延结构的光电性能。本技术实施例中，氮化气体可以为氨气与氢气的混合气体；或者，氮化气体为氨气与氮气的混合气体；或者，氮化气体为氨气、氢气和氮气的混合气体。可选地，所述氮化气体的总流量为20SLM~600SLM。其中，氢气的流量0SLM~300SLM，包括端点值，氮气的流量7SLM~600SLM，包括端点值，氨气的流量是1SLM~220SLM本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED外延片，其特征在于，包括衬底、位于所述衬底表面的翘曲控制层、依次位于所述翘曲控制层表面的N型半导体层、多量子阱层和P型半导体层。/n

【技术特征摘要】
1.一种LED外延片，其特征在于，包括衬底、位于所述衬底表面的翘曲控制层、依次位于所述翘曲控制层表面的N型半导体层、多量子阱层和P型半导体层。


2.根据权利要求1所述的LED外延片，其特征在于，所述衬底为PSS镀Al...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕龙，霍丽艳，吴洪浩，刘兆，
申请(专利权)人：江西乾照光电有限公司，
类型：新型
国别省市：江西;36