一种用于同质外延的托盘制造技术

本实用新型专利技术属于半导体材料技术领域，为解决现有托盘生长的同质外延片的均匀性较差的问题，公开了一种用于同质外延的托盘，所述托盘主体端面开设有凹槽，且凹槽内设有多个台阶点；多个台阶点俯视整体上呈现为沿着凹槽侧壁圆周分布。本实用新型专利技术的有益效果：在其设计下生长的LED外延片的背面未见分解的现象，而较深的台阶高度和平底，给予了外延片背面较好的气流空间和低翘曲下温度的均匀性，LED的波长均匀性有显著的提升，显示主波长为480.0nm，波长均匀性std值在1.7nm。验证了该技术方案的优越性。越性。越性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于同质外延的托盘


[0001]本技术涉及半导体材料
，具体为一种用于同质外延的托盘。

技术介绍

[0002]随着GaN、SiC为代表的第三代半导体材料和器件的飞速发展，对于高质量GaN外延材料的需求越来越迫切。在GaN单晶衬底上同质外延的材料具有超高晶体质量，相比目前传统的异质外延的材料位错密度小了2~3个数量级，对于高性能GaN器件（如激光器、Micro
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LED等）是极其重要的。然而，当前同质外延生长用的石墨托盘设计都是基于蓝宝石衬底，用这种传统设计的托盘来生长GaN单晶衬底上同质外延，会遇到各种问题。常见的问题有：GaN单晶衬底的背面（N面）容易被烤黑，生长的同质外延片的均匀性较差（如波长std很大）等等。这些问题都阻碍了同质外延的性能发挥，对其产业化进程造成不利的影响。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种用于同质外延的托盘，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]一种用于同质外延的托盘，包括托盘主体，所述托盘主体端面开设有凹槽，且凹槽内设有多个台阶点；多个台阶点俯视整体上呈现为沿着凹槽侧壁圆周分布。
[0005]优选方案为：所述的台阶点由第一台阶及第二台阶复合而成；其中第一台阶紧靠凹槽内壁，第二台阶紧靠第一台阶的侧壁并向凹槽底部缩进。
[0006]优选的，所述的台阶点横截面形状包括三角形、多边形、圆弧形的任一。
[0007]优选的，所述凹槽底部为平面。
[0008]优选的，所述多个台阶点高度为100微米。<br/>[0009]优选的，所述凹槽设置为多个。
[0010]优选的，所述托盘主体为石墨托盘。
[0011]优选的，台阶点数量为3至5个。
[0012]有益效果
[0013]本技术所提供的用于同质外延的托盘，在其设计下生长的LED外延片的背面未见分解的现象，而较深的台阶高度和平底，给予了外延片背面较好的气流空间和低翘曲下温度的均匀性，LED的波长均匀性有显著的提升，显示主波长为480.0nm，波长均匀性std值在1.7nm。验证了其可行性。
附图说明
[0014]图1为本技术的托盘结构示意图；
[0015]图2为本技术的生长后外延片背面示意图；
[0016]图3为本技术的外延片LED的波长图谱示意图；
[0017]图4为现有技术中托盘结构示意图；
[0018]图5为现有技术中生长后外延片背面示意图；
[0019]图6为现有技术中外延片LED的波长图谱示意图。
具体实施方式
[0020]以下是本技术的具体实施例并结合附图，对本技术的技术方案作进一步的描述，但本技术并不限于这些实施例。
实施例
[0021]如图1所示，一种用于同质外延的托盘，包括托盘主体，所述托盘主体端面开设有凹槽，且凹槽内设有多个台阶点；多个台阶点俯视整体上呈现为沿着凹槽侧壁圆周分布；托盘主体上设置五个凹槽，且每个凹槽内设置的台阶点数量为3个，台阶点均设置为三角形台阶点。
[0022]优选的，多个所述台阶点高度为H，且其高度为100微米，多个所述台阶底面均为平面。
[0023]优选的，所述托盘主体为石墨托盘。
[0024]根据设计方案，传统蓝宝石衬底用的石墨托盘，台阶为环状设计，台阶高度h为50微米，台阶底面的弯曲度值为10微米。
[0025]GaN单晶衬底用的石墨托盘，其他设计参数与传统托盘一致，将环状台阶设计改为3个三角形台阶点，台阶高度H为100微米，台阶底面为平面。
[0026]两种托盘设计下，进行同样的LED工艺生长。
[0027]外延生长结果如图所示，图4所示传统托盘设计下，GaN单晶衬底的背面存在分解现象并且肉眼可见图5所示的“月形烤环”，其波长图谱也可以看到，图形不一致，显示其波长不均匀，而波长直接与温度相关，可见传统设计导致了背面的分解，从而影响了片上的温度均匀性，结果影响到了LED的波长，图6中主波长为457.4nm，波长均匀性std值在4.5nm；
[0028]而本技术的托盘设计下生长的LED外延片的背面如图2所示未见分解的现象，这是背面有充足的氨气流通体现，而较深的台阶高度和平底，给予了外延片背面较好的气流空间和低翘曲下温度的均匀性。从测试结果图3可以看到，波长图谱更为一致，LED的波长均匀性有显著的提升，显示主波长为480.0nm，波长均匀性std值在1.7nm。
[0029]最后应说明的是：以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术性的保护范围之内的
技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于同质外延的托盘，包括托盘主体，其特征在于：所述托盘主体端面开设有凹槽，且凹槽内设有多个台阶点；多个台阶点俯视整体上呈现为沿着凹槽侧壁圆周分布。2.根据权利要求1所述的用于同质外延的托盘，其特征在于：所述的台阶点由第一台阶及第二台阶复合而成；其中第一台阶紧靠凹槽内壁，第二台阶紧靠第一台阶的侧壁并向凹槽底部缩进。3.根据权利要求1所述的用于同质外延的托盘，其特征在于：所述的台阶点...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国斌，刘宗亮，
申请(专利权)人：江苏第三代半导体研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：