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發(fā)布時間: 2017 - 12 - 06
在LED外延及芯片制造領(lǐng)域,濕法設(shè)備占據(jù)約40%以上的工藝,隨著工藝技術(shù)的不斷發(fā)展,濕法設(shè)備已經(jīng)成為LED外延及芯片制造領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)備,如SPM酸清洗、有機清洗、顯影、去膠、ITO蝕刻、BOE蝕刻、PSS高溫側(cè)腐、下蠟、勻膠、甩干、掩膜版清洗等。華林科納(江蘇)CSE深入研究LED生產(chǎn)工藝,現(xiàn)已形成可滿足LED產(chǎn)業(yè)化項目需求的全自動濕法工藝標準成套設(shè)備。 LED 芯片的制造工藝流程為:外延片→清洗→鍍透明電極層→透明電極圖形光刻→腐蝕→去膠→平臺圖形光刻→干法刻蝕→去膠→退火→SiO2 沉積→窗口圖形光刻→SiO2腐蝕→去膠→N極圖形光刻→預清洗→鍍膜→剝離→退火→P 極圖形光刻→鍍膜→剝離→研磨→切割→芯片→成品測試。 CSE-外延片清洗機設(shè)備 設(shè)備名稱華林科納(江蘇)CSE-外延片清洗機設(shè)備可處理晶圓尺寸2”-12”可處理晶圓材料硅、砷化鎵、磷化銦、氮化鎵、碳化硅、鈮酸鋰、鉭酸鋰等應(yīng)用領(lǐng)域集成電路、聲表面波(SAW)器件、微波毫米波器件、MEMS器件、先進封裝等專有技術(shù)系統(tǒng)潔凈性技術(shù)均勻性技術(shù)晶圓片N2干燥技術(shù)模塊化系統(tǒng)集成技術(shù)自動傳輸及精確控制技術(shù)溶液溫度、流量和壓力的精確控制技術(shù)主要技術(shù)特點系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、安全腔體獨立密封,具有多種功能可實現(xiàn)晶圓干進干出采用工控機控制,功能強大,操作簡便可根據(jù)用戶要求提供個性化解決方案設(shè)備制造商華林科納(江蘇)半導體設(shè)備有限公司 126xa.cn 400-8768-096 ;18915583058更多的外延片清洗設(shè)備相關(guān)資訊可以關(guān)注華林科納CSE官網(wǎng)(126xa.cn),現(xiàn)在熱線咨詢400-8798-096可立即獲取免費的半導體行業(yè)相關(guān)清洗設(shè)備解決方案。
發(fā)布時間: 2017 - 12 - 06
旋轉(zhuǎn)式噴鍍臺結(jié)合微組裝工藝對鍍制工藝的小批量、多規(guī)格和特殊應(yīng)用要求等特點,在6" (150mm)晶圓電鍍系統(tǒng)中采用了傾斜式旋轉(zhuǎn)噴鍍技術(shù)傾斜式旋轉(zhuǎn)噴鍍單元分由兩個部分組成,一為陰極夾具、旋轉(zhuǎn)單元、導線電刷、N2 保護單元組成的陰極回轉(zhuǎn)體,二為三角形槽體、陽極和電力線擋板組成的陽極腔。傾斜旋轉(zhuǎn)噴鍍結(jié)構(gòu)示意圖如下:從鍍制結(jié)構(gòu)方式、鍍制工藝應(yīng)用分析可以看出,采用傾斜式旋轉(zhuǎn)噴鍍有以下幾種優(yōu)勢。一是這種結(jié)構(gòu)方式易實現(xiàn)槽體密封和附加N2 保護功能。二是在這種鍍制工藝中,陰極的旋轉(zhuǎn)運動使槽內(nèi)電場不均問題得以解決,從而提高了鍍制的均勻性。三是呈45°傾斜加陰極旋轉(zhuǎn)的方式,可以較容易的祛除晶圓表面的氣泡附著及“產(chǎn)生”氣泡的消除。四是采用了多微孔進行鍍液噴射,實現(xiàn)攪拌功能,消除局部PH值、溫度、離子濃度等不均勻帶來的影響。五是采用三角形鍍槽設(shè)計最大限度的減少了鍍液的消耗。六是該鍍制結(jié)構(gòu)方式可以滿足多品種、小批量、低成本的生產(chǎn)需求。傾斜旋轉(zhuǎn)噴鍍技術(shù)、工藝優(yōu)勢斜式三角鍍槽結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)采用傾斜式三角形鍍槽結(jié)構(gòu),鍍槽入口溢流口均與三角形斜邊平行,可得到穩(wěn)定且不易積累氣泡的流場環(huán)境。通過進行相關(guān)模擬、仿真和驗證,鍍液入口采用扇形噴咀式結(jié)構(gòu),可保證鍍液在平行于陰極表面方向上形成均勻而穩(wěn)定的流場。從而通過改變流場的方法改善了鍍層的均勻性。該結(jié)構(gòu)的另一優(yōu)點可使電鍍液的用量減至最少程度。 華林科納(江蘇)CSE采用傾斜旋轉(zhuǎn)噴鍍方法進行晶圓電鍍工藝處理,由于結(jié)構(gòu)上的特點,該方法經(jīng)實驗驗證具有:①結(jié)構(gòu)簡單;②工藝參數(shù)控制容易;③有利氣泡的消除;④鍍制均勻性得到提高;⑤鍍制溶液用量少。該方法尤其適應(yīng)于小批量、多規(guī)格的電鍍工藝,同時可以取得較好的鍍制均勻性。圖6為我們所研制的150mm晶圓傾斜旋轉(zhuǎn)噴鍍系統(tǒng),目前已批量生產(chǎn)并在工藝線上得到較好的應(yīng)用,產(chǎn)品已通過技術(shù)定型鑒定和用戶驗收。實現(xiàn)的主要工藝指標:最...
發(fā)布時間: 2016 - 06 - 22
雙腔甩干機1. 應(yīng)用范圍:l 本機臺適用於半導體2”4”6”8”晶圓(含)以下之旋乾製程.l 設(shè)備為垂直式雙槽體機臺,可同Run 50片.l 可對旋乾步驟進行可程式化控制 (Recipe Program).l 具使用在此設(shè)備已超過20年以上的應(yīng)用馬達控制系統(tǒng)設(shè)計, 高穩(wěn)定度Rotor 設(shè)計, 震動值均控制於300 um 以下.l 高潔淨設(shè)計,微塵控制於每次運轉(zhuǎn)增加量, 0.3um , 30顆以下.   2. 操作流程3. 圖示 4. 規(guī)格l 機臺內(nèi)皆使用鐵氟龍製DI , N2 控制閥件l 直流式馬達: DC無刷馬達750Wl 真空負壓軸封設(shè)計,隔離槽外污染l 不銹鋼N2過濾器 0.003~0.005μml 氣體加熱器及加熱墊控制乾燥速率l 壓力感測保護(加熱器空燒保護)l 槽外貼Silicon材質(zhì)加熱墊 x1 片, 220VAC , 300W(溫度開關(guān)90°C OFF 70°C ON)l  Viton材質(zhì)充氣式氣囊及槽後密封環(huán),保持室外絕緣l 不銹鋼槽體SS316經(jīng)拋光及電解研磨l 單顆螺絲固定轉(zhuǎn)子,並按客戶需求指定使用訂做l 轉(zhuǎn)子經(jīng)拋光及電解研磨,並做動態(tài)平衡校正l 可選擇指示燈訊及蜂鳴器音樂故障碼功能: 門鎖警告,氣體不足,傳動異常警告 5. 電控系統(tǒng)l  控制器操作介面: 7”記憶人機+ PLC可程式自動化控制器(人機 Touch Screen,整合介面) 。l 軟體功能Ø 編輯/儲存 : 製程/維修/警示/編輯/配方/,皆可從操作螢幕上修改。Ø 儲存能力記憶模組...
發(fā)布時間: 2016 - 03 - 07
枚葉式清洗機-華林科納CSE華林科納(江蘇)半導體CSE-單片枚葉式洗凈裝置的特長:單片式清洗裝置的優(yōu)點(與浸漬.槽式比較)1.晶片表面的微粒數(shù)非常少(到25nm可對應(yīng))例:附著粒子數(shù)…10個/W以下(0.08UM以上粒子)(參考)槽式200個/W2.藥液純水的消費量少藥液…(例)1%DHF的情況  20L/日純水...每處理一枚晶片0.5-1L/分3.小裝置size(根據(jù)每個客戶可以定制) 液體濺射(塵埃強制除去)  (推薦)清洗方法單片式裝置的Particle再附著問題   更多的半導體單片枚葉式濕法腐蝕清洗設(shè)備相關(guān)信息可以關(guān)注華林科納CSE官網(wǎng)(www.hlkncas.com),現(xiàn)在熱線咨詢400-8768-096;18913575037可立即獲取免費的半導體清洗解決方案。
發(fā)布時間: 2016 - 03 - 07
自動供酸系統(tǒng)(CDS)-華林科納(江蘇)CSEChemical Dispense System System 華林科納(江蘇)半導體CSE-CDS自動供酸系統(tǒng) 適用對象:HF、HN03、KOH、NH4OH、NaOH、H2SO4、HCL、 H2O2、IPA等主要用途:本設(shè)備主要用于濕法刻蝕清洗等制程工程工序需要的刻蝕液集中進行配送,經(jīng)管道至設(shè)備;具有自動化程度高,配比精確,操作簡便等特點;具有良好的耐腐蝕性能。控制模式:手動控制模式、自動控制模式設(shè)備名稱華林科納(江蘇)CSE-CDS自動供酸系統(tǒng)設(shè)備型號CSE-CDS-N1507設(shè)計基準1.供液系統(tǒng)(Chemical Dispense System System)簡稱:CDS2. CDS 將設(shè)置于化學房內(nèi):酸堿溶液CDS 系統(tǒng)要求放置防腐性的化學房;3. 設(shè)備材質(zhì)說明(酸堿類):酸堿溶液CDS外構(gòu)采以WPP 10T 板材,內(nèi)部管路及組件采PFA 451 HP 材質(zhì);4. 系統(tǒng)為采以化學原液 雙桶/單桶20L、200L、1t等方式以Pump 方式運送到制程使用點;5. 過濾器:配有10” PFA材質(zhì)過濾器外殼;6. 供液泵:每種化學液體配有兩臺或者一臺 PTFE材質(zhì)的進口隔膜泵;7. Empty Sensor & Level Sensor:酸堿類采用一般型靜電容近接開關(guān);8. 所有化學品柜、歧管箱及閥箱均提供泄漏偵測器與警報功能。CDS系統(tǒng)設(shè)備規(guī)格 1. 系統(tǒng)主要功能概述設(shè)備主要功能:每種化學液體配兩個桶(自動切換)、配兩臺泵(一用一備)、帶過濾器;系統(tǒng)控制單元:配帶OMRON 8”彩色觸摸屏,OMRON品牌PLC系統(tǒng);2. 操作模式: CDS 系統(tǒng)皆有PLC 作Unit 內(nèi)部流程控制,操作介面以流程方式執(zhí)行,兼具自動化與親和力。在...
發(fā)布時間: 2018 - 01 - 23
單片清洗機-華林科納CSESingle wafer cleaner system華林科納(江蘇)CSE-自動單片式腐蝕清洗機應(yīng)用于清洗(包括光刻板清洗)刻蝕 去膠 金屬剝離等;可處理晶圓尺寸2'-12';可處理晶圓材料:硅 砷化鎵 磷化銦 氮化鎵 碳化硅 鈮酸鋰 鉭酸鋰等;主要應(yīng)用領(lǐng)域:集成電路   聲表面波器件  微波毫米波器件  MEMS  先進封裝等  設(shè) 備 名 稱CSE-單片清洗機類  型單片式適 用 領(lǐng) 域半導體、太陽能、液晶、MEMS等清 洗 方 式2英寸——12英寸設(shè)備穩(wěn)定性1、≥0.2um顆粒少于10顆2、金屬附著量:3E10 atoms/ cm²3、純水消耗量:1L/min/片4、蝕刻均一性良好(SiO?氧化膜被稀釋HF處理):≤2%5、干燥時間:≤20S6、藥液回收率:>95%單片式優(yōu)點1、單片處理時間短(相較于槽式清洗機)2、節(jié)約成本(藥液循環(huán)利用,消耗量遠低于槽式)3、良品率高4、有效避免邊緣再附著5、立體層疊式結(jié)構(gòu),占地面積小 更多的單片(枚葉)式清洗相關(guān)設(shè)備可以關(guān)注華林科納(江蘇)半導體官網(wǎng),關(guān)注http://126xa.cn ,400-8768-096,18913575037
發(fā)布時間: 2017 - 12 - 06
氫氟酸HF自動供液系統(tǒng)-華林科納(江蘇)CSEChemical Dispense System System 華林科納(江蘇)半導體CSE-氫氟酸供液系統(tǒng) 適用對象:HF、HN03、KOH、NH4OH、NaOH、H2SO4、HCL、 H2O2、IPA等主要用途:本設(shè)備主要用于濕法刻蝕清洗等制程工程工序需要的刻蝕液集中進行配送,經(jīng)管道至設(shè)備;具有自動化程度高,配比精確,操作簡便等特點;具有良好的耐腐蝕性能??刂颇J剑菏謩涌刂颇J健⒆詣涌刂颇J?#160;設(shè)備名稱華林科納(江蘇)CSE-氫氟酸(HF)供液系統(tǒng)設(shè)備型號CSE-CDS-N2601設(shè)計基準1.供液系統(tǒng)(Chemical Dispense System System)簡稱:CDS2. CDS 將設(shè)置于化學房內(nèi):酸堿溶液CDS 系統(tǒng)要求放置防腐性的化學房;3. 設(shè)備材質(zhì)說明(酸堿類):酸堿溶液CDS外構(gòu)采以WPP 10T 板材,內(nèi)部管路及組件采PFA 451 HP 材質(zhì);4. 系統(tǒng)為采以化學原液 雙桶/單桶20L、200L、1t等方式以Pump 方式運送到制程使用點;5. 過濾器:配有10” PFA材質(zhì)過濾器外殼;6. 供液泵:每種化學液體配有兩臺或者一臺 PTFE材質(zhì)的進口隔膜泵;7. Empty Sensor & Level Sensor:酸堿類采用一般型靜電容近接開關(guān);8. 所有化學品柜、歧管箱及閥箱均提供泄漏偵測器與警報功能。CDS系統(tǒng)設(shè)備規(guī)格 1. 系統(tǒng)主要功能概述設(shè)備主要功能:每種化學液體配兩個桶(自動切換)、配兩臺泵(一用一備)、帶過濾器;系統(tǒng)控制單元:配帶OMRON 8”彩色觸摸屏,OMRON品牌PLC系統(tǒng);2. 操作模式: CDS 系統(tǒng)皆有PLC 作Unit 內(nèi)部流程控制,操作介面以流程方式執(zhí)行,兼具自動化...
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氮化鎵外延片制造方法

時間: 2021-04-08
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多量子阱層和電子阻擋層;

在電子阻擋層上生長高溫P型層,高溫P型層由多個周期的超晶格結(jié)構(gòu)組成,

每個周期的超晶格結(jié)構(gòu)均包括InGaN層和BGaN層,InGaN層的生長溫度小于BGaN層的生長溫度,InGaN層的生長壓力大于BGaN層的生長壓力;在高溫P型層上生長P型接觸層。

InGaN層的生長溫度為800~1000℃。

BGaN層的生長溫度為900~1100℃。

InGaN層的生長壓力為400~600torr。

BGaN層的生長壓力為100~200torr。

InGaN層和BGaN層的厚度相等。

高溫P型層的厚度為50~300nm。

高溫P型層包括n個周期的InGaN/BGaN超晶格結(jié)構(gòu),2≤n≤20。

InGaN層為In x Ga 1-x N層,0

BGaN層為B y Ga 1-y N層, 0 . 05

氮化鎵外延片制造方法

? ? ? ? 圖1

氮化鎵外延片制造方法

2

1是例提供的一種氮化鎵基發(fā)光二極管外延片的制造方法流程圖;

2是例提供的另一種氮化鎵基發(fā)光二極管外延片的制造方法流程圖。

1是例提供的一種氮化鎵基發(fā)光二極管外延片的制造方法流程圖,

如圖1所示,該制造方法包括:

襯底可以為藍寶石襯底。

步驟102、在襯底上依次生長低溫緩沖層、三維成核層、二維恢復層、未摻雜的GaN層、N型層、多量子阱層和電子阻擋層。 低溫緩沖層可以為GaN緩沖層,厚度為20~50nm。三維成核層可以為GaN層,厚度為400~600nm。二維恢復層可以為GaN層,厚度為500~800nm。未摻雜的GaN層的厚度可以為1~2um。N型層可以為摻Si的GaN層,厚度為1~3um。

多量子阱層可以包括6~12個周期的超晶格結(jié)構(gòu),0.1

高溫P型層由多個周期的超晶格結(jié)構(gòu)組成, 每個周期的超晶格結(jié)構(gòu)均包括InGaN層和BGaN層,InGaN層的生長溫度小于BGaN層的生長溫度,InGaN層的生長壓力大于BGaN層的生長壓力。

高溫P型層的厚度可以為50~300nm。步驟104、在高溫P型層上生長P型接觸層。P型接觸層可以為重摻Mg的GaN層,厚度為10~100nm。例通過生長由多個周期的InGaN/BGaN超晶格結(jié)構(gòu)組成的高溫P型層,InGaN/BGaN超晶格結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生較強的極化電場,使高溫P型層的價帶發(fā)生顯著的傾斜,更多的受主能級處在費米能級的下方,能最大程度地提高Mg的電離,從而可以提高高溫P型層中的空穴濃度。且InGaN/BGaN超晶格中強烈的極化電場可獲得高濃度的二維空穴氣,二維空穴氣有很高的空穴遷移率,從而可以提高高溫P型層中的空穴遷移率,更多的電子和空穴可以在多量子阱層進行輻射發(fā)光,最終提高了LED的發(fā)光效率。InGaN層的生長溫度小于BGaN層的生長溫度,低溫有利于提高InGaN層中In的并入,高溫有利于BGaN層中B的并入,從而可以保證InGaN/BGaN超晶格結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較強的極化電場。InGaN層的生長壓力大于BGaN層的生長壓力,InGaN層生長壓力相對偏高,有利于InGaN層偏向三維生長,BGaN層的生長壓力相對偏低,有利于BGaN層偏向二維生長。由于InGaN層偏三維生長會使得外延層表面變得粗糙,而BGaN層偏二維生長能夠快速填平InGaN層的三維形貌,得到比較平坦的外延層表面。因此,采用提供的制造方法既能保證外延層的表面良率,又能保證高溫P型層中In組分和B組分的有效并入,使得InGaN/BGaN超晶格結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生較強的極化電場,提高高溫P型層中的空穴濃度和空穴遷移率,最終提高LED的發(fā)光效率。圖2是例提供的另一種氮化鎵基發(fā)光二極管外延片的制造方法流程圖,如圖2所示,該制造方法包括:其中,襯底可采用[0001]晶向的Al 2 O 3 藍寶石襯底。

步驟201還可以包括:將襯底在氫氣氣氛中退火1~10min,以清潔襯底表面,將襯底放置到MOCVD(Metal-organic?Chemical?Vapor?Deposition,金屬有機化合物化學氣相沉淀) 設(shè)備的反應(yīng)室內(nèi) ,然后在氫氣氣氛中退火處理1~10min,清潔襯底表面,退火溫度在1000℃~1200℃之間,壓力在200torr~500torr之間。需要說明的是,例提供的外延層包括低溫緩沖層、三維成核層、二維恢復層、未摻雜的GaN層、N型層、應(yīng)力釋放層、前級多量子阱層、多量子阱層、電子阻擋層、高溫P型層以及P型接觸層,外延層中的各層均可以采用MOCVD法生長。在具體實現(xiàn)時,通常是將襯底放在石墨托盤上送入MOCVD設(shè)備的反應(yīng)室中進行外延材料的生長,因此上述生長過程中控制的溫度和壓力實際上是指反應(yīng)室內(nèi)的溫度和壓力。具體地,采用三甲基鎵或三甲基乙作為鎵源,三乙基硼作為硼源,氨氣作為氮源,三甲基銦作為銦源,三甲基鋁作為鋁源,N型摻雜劑選用硅烷,P型摻雜劑選用二茂鎂。

步驟202、在襯底上生長低溫緩沖層。其中,低溫緩沖層可以為GaN緩沖層。

將反應(yīng)室內(nèi)溫度調(diào)整至400℃~600℃,壓力調(diào)整至100~300torr,生長20~50nm的低溫緩沖層。

步驟203、在低溫緩沖層上生長三維成核層。在本例中,三維成核層可以為GaN層。將反應(yīng)室溫度調(diào)節(jié)至1000~1080℃,反應(yīng)室壓力控制在250~550torr,生長厚度為400~600nm的三維成核層,生長時間為10~30min。步驟204、在三維成核層上生長二維恢復層。在本例中,二維恢復層可以為GaN層。將反應(yīng)室溫度調(diào)節(jié)至1050~1150℃,反應(yīng)室壓力控制在100~500torr,生長厚度為500~800nm的二維恢復層,生長時間為20~40min。步驟205、在二維恢復層上生長未摻雜的GaN層。將反應(yīng)室溫度調(diào)節(jié)至1050~1200℃,反應(yīng)室壓力控制在100~500torr,生長厚度為1~2um的未摻雜的GaN層。步驟206、在未摻雜的GaN層上生長N型層。

將反應(yīng)室溫度調(diào)節(jié)至1050~1200℃,反應(yīng)室壓力控制在100~500torr,生長厚度為1~3um的N型層。步驟207、在N型層上生長應(yīng)力釋放層。

應(yīng)力釋放層可以由2~8個周期的GaN/InGaN超晶格結(jié)構(gòu)組成。其中,GaN層的厚度可以為10~20nm,InGaN層的厚度可以為1~2nm,InGaN層中的In含量可以為5%~40%。

將反應(yīng)室溫度調(diào)節(jié)至750~920℃,反應(yīng)室壓力控制在100~300torr,生長應(yīng)力釋放層。步驟208、在應(yīng)力釋放層上生長前級多量子阱層。其中,前級多量子阱層可以由5~10個周期的In a Ga 1-a N/GaN和超晶格結(jié)構(gòu)組成,0

具體地,步驟208可以包括:

將反應(yīng)室溫度調(diào)節(jié)至770℃ ~835℃ , 反應(yīng)室壓力控制在100~300torr,將反應(yīng)室溫度調(diào)節(jié)至820℃~920℃ ,反應(yīng)室壓力控制在100~300torr,生長GaN

層。步驟209、前級多量子阱層上生長多量子阱層。

?多量子阱層可以包括6~12個周期的超晶格結(jié)構(gòu),每個超晶格結(jié)構(gòu)均包括

In b Ga 1-b N阱層和GaN壘層,0.1

具體地,步驟209可以包括:

將反應(yīng)室溫度調(diào)節(jié)至750~830℃,反應(yīng)室壓力控制在100~500torr,生長In b Ga 1-b N阱層。

將反應(yīng)室溫度調(diào)節(jié)至850~900℃ ,反應(yīng)室壓力控制在100~500torr,生長GaN壘層。步驟210、在多量子阱層上生長電子阻擋層。

電子阻擋層可以為P型Al z Ga 1-z N層,厚度可以為15~80nm,0. 1

將反應(yīng)室溫度調(diào)節(jié)至900~1000℃,反應(yīng)室壓力控制在100~500torr,生長電子阻擋層。步驟211、在電子阻擋層上生長高溫P型層。

高溫P型層由多個周期的超晶格結(jié)構(gòu)組成, 每個周期的超晶格結(jié)構(gòu)均包括

InGaN層和BGaN層,InGaN層的生長溫度小于BGaN層的生長溫度,InGaN層的生長壓力大于BGaN層的生長壓力。

由于InGaN層中的In含量和BGaN層中的B含量越多,InGaN層和BGaN層之間的極化效應(yīng)越強,高溫P型層中Mg摻雜效率就會越高。但是InGaN與BGaN之間的晶格失配也會更大,會導致更多的位錯產(chǎn)生,使高溫P型層的晶體質(zhì)量下降更嚴重。因此,需將InGaN層中的In含量和BGaN層中的B含量限制在一定范圍內(nèi)。

InGaN層為In x Ga 1-x N層,0

BGaN層為B y Ga 1-y N層,0. 05

InGaN層的生長溫度為800~1000℃。若InGaN層的生長溫度低于800℃,則會導致形成的InGaN層的晶體質(zhì)量較差。若InGaN層的生長溫度高于1000℃,則不利于InGaN層中In的并入。InGaN層的生長溫度為900℃。

BGaN層的生長溫度為900~1100℃。若BGaN層的生長溫度低于900℃,則不利于BGaN層中B的并入。若BGaN層的生長溫度高于1000℃,則會導致InGaN層中的In組分析出,從而會減弱InGaN/BGaN超晶格產(chǎn)生的極化電場。BGaN層的生長溫度為1000℃。

?InGaN層的生長壓力為400~600torr。 若InGaN層的生長壓力低于400torr, 則不利于InGaN層的三維生長。若InGaN層的生長壓力高于600torr, 則會使得InGaN層表面變得過于粗糙,后續(xù)不易填平,從而導致外延層的表面過于粗糙,影響外延層的晶體質(zhì)量。

BGaN層的生長壓力為100~200torr。若BGaN層的生長壓力低于100torr,則會導致BGaN層的生長速率過快,在填平InGaN層時可能會產(chǎn)生更多的位錯,影響晶體質(zhì)量。若BGaN層的生長溫度高于200torr,則不利于BGaN層的二維生長。InGaN層和BGaN層的厚度相等,以便于生長控制。

InGaN層和BGaN層的厚度均為3~5nm。高溫P型層的厚度為50~300nm。若高溫P型層的厚度小于50nm,則外延表面會較為粗糙,外延層的晶體質(zhì)量較差。若高溫P型層的厚度大于300nm,則高溫P型層的吸光會較為嚴重,從而導致LED的出光效率下降。

高溫P型層包括n個周期的InGaN/BGaN超晶格結(jié)構(gòu),2≤n≤20。步驟212、在高溫P型層上生長P型接觸層。其中,P型接觸層可以為重摻Mg的GaN層,厚度為10~100nm。將反應(yīng)室溫度調(diào)節(jié)至850~1000℃,反應(yīng)室壓力控制在100~300torr,生長P型接觸層。

在上述步驟完成之后,將反應(yīng)室的溫度降至650~850℃,在氮氣氣氛進行退火處理5~15min,而后逐漸降至室溫,結(jié)束發(fā)光二極管的外延生長。

通過生長由多個周期的InGaN/BGaN超晶格結(jié)構(gòu)組成的高溫P型層,InGaN/BGaN超晶格結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生較強的極化電場,使高溫P型層的價帶發(fā)生顯著的傾斜,更多的受主能級處在費米能級的下方,能最大程度地提高Mg的電離,從而可以提高高溫P型層中的空穴濃度。且InGaN/BGaN超晶格中強烈的極化電場可獲得高濃度的二維空穴氣,二維空穴氣有很高的空穴遷移率,從而可以提高高溫P型層中的空穴遷移率,更多的電子和空穴可以在多量子阱層進行輻射發(fā)光,最終提高了LED的發(fā)光效率。InGaN層的生長溫度小于BGaN層的生長溫度,低溫有利于提高InGaN層中In的并入,高溫有利于BGaN層中B的并入,從而可以保證InGaN/BGaN超晶格結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較強的極化電場。InGaN層的生長壓力大于BGaN層的生長壓力,InGaN層生長壓力相對偏高,有利于InGaN層偏向三維生長,BGaN層的生長壓力相對偏低,有利于BGaN層偏向二維生長。由于InGaN層偏三維生長會使得外延層表面變得粗糙,而BGaN層偏二維生長能夠快速填平InGaN層的三維形貌,得到比較平坦的外延層表面。因此,采用本發(fā)明提供的制造方法既能保證外延層的表面良率,又能保證高溫P型層中In組分和B組分的有效并入,使得InGaN/BGaN超晶格結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生較強的極化電場,提高高溫P型層中的空穴濃度和空穴遷移率,最終提高LED的發(fā)光效率。


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