[发明专利]LED外延片沉积方法和LED外延片沉积设备

权利要求书

1.一种LED外延片沉积方法所述LED外延片包括衬底、N型含镓III-V族半导体材料层、含镓III-V族半导体材料量子阱层和P型含镓III-V族半导体材料层；所述LED外延片沉积方法包括：提供一反应腔，衬底被放置到反应腔中；在所述反应腔中加热所述衬底；向所述反应腔中通入氮气或氮气与惰性气体的混合气体作为反应腔环境气体；向所述反应腔中通入V族源气体和包含镓源的III族源；所述V族源气体和所述III族源在所述反应腔环境气体环境中反应并在所述衬底上沉积形成所述N型含镓III-V族半导体材料层、所述含镓III-V族半导体材料量子阱层和所述P型含镓III-V族半导体材料层。

2.根据权利要求1所述的LED外延片沉积方法，其特征在于：所述N型含镓III-V族半导体材料层、所述含镓III-V族半导体材料量子阱层和所述P型含镓III-V族半导体材料层分别为N型含镓氮化III族半导体材料层、含镓氮化III族半导体材料量子阱层和P型含镓氮化III族半导体材料层；所述通入氮气与总的环境气体的流量比例大于等于1∶10。

3.根据权利要求1所述的LED外延片沉积方法，其特征在于：沉积所述N型含镓III-V族半导体材料层、所述含镓III-V族半导体材料量子阱层和所述P型含镓III-V族半导体材料层过程中，所述反应腔环境气体均为氮气。

4.根据权利要求1所述的LED外延片沉积方法，其特征在于：所述N型含镓III-V族半导体材料层和所述P型含镓III-V族半导体材料层分别为镓的V族化合物半导体材料层和所述P型镓的V族化合物半导体材料层。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的LED外延片沉积方法，其特征在于：所述N型含镓III-V族半导体材料层和所述P型含镓III-V族半导体材料层分别为N型氮化镓半导体材料层和P型氮化镓半导体材料层，所述III族源为镓源，所述V族源气体为氮源气体。

6.根据权利要求5所述的LED外延片沉积方法，其特征在于：所述含镓III-V族半导体材料量子阱层为InGaN/GaN、InAlGaN/GaN、InGaN/AlGaN或InAlGaN/AlGaN量子阱层；沉积所述含镓III-V族半导体材料量子阱层的过程中，所述III族源气体为镓源、铟源和氮源气体的混合气体、铝源和氮源的混合气体或铟源、铝源和氮源气体的混合气体。

7.根据权利要求1所述的LED外延片沉积方法，其特征在于：所述反应腔环境气体至少作为所述V族源气体和所述III族源气体之一的载气，所述反应腔环境气体、所述V族源气体和所述III族源气体同时通入所述反应腔。

8.一种LED外延片沉积设备，其包括反应腔和气体源；其特征在于：所述气体源包括与所述反应腔连接的V族源气体源、III族源和反应腔环境气体源，所述反应腔环境气体源与反应腔连接，所述反应腔环境气体源用于向所述反应腔通入氮气或氮气与惰性气体的混合气体作为反应腔环境气体；所述V族源气体源和所述III族源分别向所述反应腔通入V族源气体和包含镓源的III族源，所述V族源气体和包含镓源的III族源在反应腔环境气体环境中反应并沉积形成所述LED外延片的N型含镓III-V族半导体材料层、氮含镓III-V族半导体材料量子阱层和P型含镓III-V族半导体材料层。

9.根据权利要求8所述的LED外延片沉积设备，其特征在于：所述反应腔环境气体源为氮气源，所述氮气源向所述反应腔提供氮气作为反应腔环境气体。

10.一种含镓III-V族半导体材料层沉积方法，其包括：提供一反应腔，衬底被放置到反应腔中；在所述反应腔中加热所述衬底；向所述反应腔中通入氮气或氮气与惰性气体的混合气体作为反应腔环境气体；向所述反应腔中通入V族源气体和包含镓源的III族源；所述V族源气体和所述III族源在所述反应腔环境气体环境中反应并在所述衬底上沉积形成所述含镓III-V族半导体材料层。

11.根据权利要求10所述的含镓III-V族半导体材料层沉积方法，其特征在于：含镓III-V族半导体材料层为含镓氮化III族半导体材料层；所述通入氮气与总的环境气体的流量比例大于等于1∶10。

12.根据权利要求10所述的含镓III-V族半导体材料层沉积方法，其特征在于：沉积所述含镓III-V族半导体材料层过程中，所述反应腔环境气体为氮气。