发光二极管外延片的制备方法技术

本发明专利技术公开了发光二极管外延片的制备方法，属于发光二极管制作领域。在生长p型GaN层时，可以先在多量子阱层上生长第一p型GaN子层，并在生长完第一p型GaN子层之后，使用离子束均匀地轰击第一p型GaN子层的表面一定时长。离子束会在第一p型GaN子层的表面均匀地制造出较多原子级缺陷。继续在第一p型GaN子层上生长第二p型GaN子层时，第二p型GaN子层与第一p型GaN子层的界面处会出现大量应力及缺陷交错湮灭的情况，第二p型GaN子层的远离衬底的一面原子级缺陷较少，第二p型GaN子层的远离衬底的一面也会较为平整，光线受不同缺陷影响而具有不同出光角度的情况较少，有利于提高发光二极管的出光一致性。

【技术实现步骤摘要】
发光二极管外延片的制备方法
本专利技术涉及发光二极管制作领域，特别涉及发光二极管外延片的制备方法。
技术介绍
发光二极管是一种能发光的半导体电子元件。作为一种高效、环保、绿色新型固态照明光源，正在被迅速广泛地得到应用，如交通信号灯、汽车内外灯、城市景观照明、手机背光源等，提高芯片发光效率是发光二极管不断追求的目标。发光二极管外延片则是用于制备发光二极管的基础结构，发光二极管外延片至少包括衬底与衬底上的n型GaN层、多量子阱层与p型GaN层，n型GaN层与p型GaN层提供的载流子在多量子阱层中复合发光。常见的正装发光二极管中，会以p型GaN层远离衬底的一面作为出光面。因此p型GaN层远离衬底的一面的各处位置，需要保持较为均匀的平整度，以保证得到的发光二极管的出光均匀度及一致性较高。p型GaN层生长时，p型GaN层内部的位错会沿p型GaN层的生长方向逐渐移动至p型GaN层远离衬底的一面，使p型GaN层远离衬底的一面存在较多原子级缺陷，光线受不同缺陷影响因此出光角度不同，影响到发光二极管的发光一致性。
技术实现思路
本公开实施例提供了发光二极管外延片的制备方法，能够提高p型GaN层的质量以提高发光二极管的发光一致性。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制备方法，所述发光二极管外延片的制备方法包括：提供一衬底；在所述衬底上生长n型GaN层；在所述n型GaN层上生长多量子阱层；在所述多量子阱层上生长p型GaN层；所述在所述多量子阱层上生长p型GaN层，包括：在所述多量子阱层上生长第一p型GaN子层；使用离子束均匀地轰击所述第一p型GaN子层的表面20～300s；在所述第一p型GaN子层上生长第二p型GaN子层以形成所述p型GaN层。可选地，所述离子束的能量范围为5KeV～30KeV。可选地，所述离子束至少包括N原子、Ar原子与C原子中的至少一种。可选地，在温度为25～200度的条件下，使用离子束均匀地轰击所述第一p型GaN子层的表面20～300s。可选地，所述第一p型GaN子层的厚度与所述第二p型GaN子层的厚度之比为1:1～1:2。可选地，所述第一p型GaN子层的厚度为2～5nm，所述第二p型GaN子层的厚度为3～10nm。可选地，所述衬底为具有斜切角的蓝宝石衬底，所述蓝宝石衬底的斜切角的角度为0～0.3度，且所述蓝宝石衬底的斜切方向于六角晶系的[11-20]晶面。可选地，所述制备方法还包括：在所述衬底与所述n型GaN层之间生长GaN三维成核层，且所述GaN三维成核层的生长速率沿所述GaN三维成核层的生长方向降低。可选地，在所述GaN三维成核层的生长方向上，所述GaN三维成核层的生长速率由第一生长速率降低到第二生长速率，再由第二生长速率降低到第三生长速率，所述第一生长速率与所述第二生长速率之比为1:0.7～1:0.9，所述第一生长速率与所述第三生长速率之比为1:0.4～1:0.6。可选地，维持所述第一生长速率生长的时长为100～500s；维持所述第二生长速率生长的时长为200～600s；维持所述第三生长速率生长的时长为300～900s。本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：在生长p型GaN层时，可以先在多量子阱层上生长第一p型GaN子层，并在生长完第一p型GaN子层之后，使用离子束均匀地轰击第一p型GaN子层的表面20～300s。离子束会在第一p型GaN子层的表面均匀地制造出较多原子级缺陷。继续在第一p型GaN子层上生长第二p型GaN子层时，第二p型GaN子层与第一p型GaN子层的界面处会出现大量应力及缺陷交错湮灭的情况，使得第二p型GaN子层界面处缺陷难以继续延伸生长，后续得到的第二p型GaN子层内部缺陷较少，第二p型GaN子层的远离衬底的一面原子级缺陷较少，因此第二p型GaN子层的远离衬底的一面也会较为平整，光线受不同缺陷影响而具有不同出光角度的情况较少，有利于提高发光二极管的出光一致性。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本公开实施例提供的一种发光二极管外延片的制备方法流程图；图2是本公开实施例提供的一种发光二极管外延片的结构示意图；图3是本公开实施例提供的另一种发光二极管外延片的制备方法流程图；图4是本公开实施例提供的另一种发光二极管外延片的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。图1是本公开实施例提供的一种发光二极管外延片的制备方法流程图，如图1所示，该发光二极管外延片的制备方法包括：S101：提供一衬底。S102：在衬底上生长n型GaN层。S103：在n型GaN层上生长多量子阱层。S104：在多量子阱层上生长p型GaN层。且在多量子阱层上生长p型GaN层，包括：在多量子阱层上生长第一p型GaN子层；使用离子束均匀地轰击第一p型GaN子层的表面20～300s；在第一p型GaN子层上生长第二p型GaN子层以形成p型GaN层。在生长p型GaN层时，可以先在多量子阱层上生长第一p型GaN子层，并在生长完第一p型GaN子层之后，使用离子束均匀地轰击第一p型GaN子层的表面20～300s。离子束会在第一p型GaN子层的表面均匀地制造出较多原子级缺陷。继续在第一p型GaN子层上生长第二p型GaN子层时，第二p型GaN子层与第一p型GaN子层的界面处会出现大量应力及缺陷交错湮灭的情况，使得第二p型GaN子层界面处缺陷难以继续延伸生长，后续得到的第二p型GaN子层内部缺陷较少，第二p型GaN子层的远离衬底的一面原子级缺陷较少，因此第二p型GaN子层的远离衬底的一面也会较为平整，光线受不同缺陷影响而具有不同出光角度的情况较少，有利于提高发光二极管的出光一致性。示例性地，离子束的能量范围为5KeV～30KeV。离子束的能量范围在以上范围内时，离子束可以更均匀地在第一p型GaN子层的表面，在第一p型GaN子层的表面制作出合理的原子级缺陷，更有利于位错缺陷相互之间的交错与湮灭，保证最终得到的第二p型GaN子层的质量较好。可选地，离子束的强度为2～80mA。可以在第一p型GaN子层的表面制作出合理的原子级缺陷，更有利于位错缺陷相互之间的交错与湮灭，保证最终得到的第二p型GaN子层的质量较好。示例性地，离子束作用在第一p型GaN子层的表面上时，离子束的强度在单位厘米面积上的强度变化小于或等于15％。可以在第一p型GaN子层的表面制作出较为均匀且合理的原子级缺陷。可选地，离子束至少包括N原子、Ar原子与C原子中的至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述发光二极管外延片的制备方法包括：/n提供一衬底；/n在所述衬底上生长n型GaN层；/n在所述n型GaN层上生长多量子阱层；/n在所述多量子阱层上生长p型GaN层；/n所述在所述多量子阱层上生长p型GaN层，包括：/n在所述多量子阱层上生长第一p型GaN子层；/n使用离子束均匀地轰击所述第一p型GaN子层的表面20～300s；/n在所述第一p型GaN子层上生长第二p型GaN子层以形成所述p型GaN层。/n

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管外延片的制备方法，其特征在于，所述发光二极管外延片的制备方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上生长n型GaN层；
在所述n型GaN层上生长多量子阱层；
在所述多量子阱层上生长p型GaN层；
所述在所述多量子阱层上生长p型GaN层，包括：
在所述多量子阱层上生长第一p型GaN子层；
使用离子束均匀地轰击所述第一p型GaN子层的表面20～300s；
在所述第一p型GaN子层上生长第二p型GaN子层以形成所述p型GaN层。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子束的能量范围为5KeV～30KeV。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子束至少包括N原子、Ar原子与C原子中的至少一种。


4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，在温度为25～200度的条件下，使用离子束均匀地轰击所述第一p型GaN子层的表面20～300s。


5.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第一p型GaN子层的厚度与所述第二p型GaN子层的厚度之比为1:1～1:2。


6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王群，郭志琰，
申请(专利权)人：华灿光电苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32