[发明专利]一种红黄光的发光二极管外延片及芯片的制备方法

说明书

本发明公开了一种红黄光的发光二极管外延片及芯片的制备方法，属于半导体技术领域。所述发光二极管外延片包括P型衬底、以及依次层叠在P型衬底上的P型缓冲层、P型牺牲层、P型欧姆接触层、P型高掺杂层、P型电流扩展层、P型限制层、多量子阱层、N型限制层、N型电流扩展层、N型高掺杂层，P型衬底为GaAs衬底，P型缓冲层为GaAs层，P型牺牲层为GaInP层，P型欧姆接触层为GaAs层。本发明通过在P型衬底上依次层叠P型缓冲层、P型牺牲层、P型欧姆接触层等，只需要一次外延层转移即可得到P面朝上的红黄光LED芯片，实现与垂直结构的蓝绿光LED芯片的集成，产品良率高、生产成本低。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种红黄光的发光二极管外延片及芯片的制备方法。

背景技术

红黄光的高亮度AlGaInP系的发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)具有体积小、寿命长、功耗低等优点，在白色光源、全色显示、交通信号灯和城市亮化工程等领域具有广阔的应用前景。

AlGaInP LED外延片自下而上包括N型衬底、N型缓冲层、N型牺牲层、N型欧姆接触层、N型电流扩展层、N型限制层、多量子阱层、P型限制层、P型过渡层、P型电流扩展层、P型欧姆接触层，N型衬底为GaAs衬底，P型电流扩展层和P型欧姆接触层为GaP层。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

GaAs衬底会吸收外延片发出的光，因此通常会将P型欧姆接触层粘合到Si或蓝宝石基板上，并去除GaAs衬底，即进行外延层(包括N型缓冲层、N型牺牲层、N型欧姆接触层、N型电流扩展层、N型限制层、多量子阱层、P型限制层、P型过渡层、P型电流扩展层、P型欧姆接触层)转移，由此外延片得到的芯片N面朝上，与垂直结构的蓝绿光LED芯片不匹配。如果集成红黄光的LED芯片与蓝绿光的LED芯片，则需要将N面朝上的红黄光LED芯片进行外延层二次转移，实现P面朝上，但二次转移外延层会降低产品良率和提高生产成本。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种红黄光的发光二极管外延片及芯片的制备方法。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种红黄光的发光二极管外延片，所述发光二极管外延片包括P型衬底、以及依次层叠在所述P型衬底上的P型缓冲层、P型牺牲层、P型欧姆接触层、P型高掺杂层、P型电流扩展层、P型限制层、多量子阱层、N型限制层、N型电流扩展层、N型高掺杂层，所述P型衬底为GaAs衬底，所述P型缓冲层为GaAs层，所述P型牺牲层为GaInP层，所述P型欧姆接触层为GaAs层，所述P型高掺杂层和所述P型电流扩展层为AlGaAs层，所述N型电流扩展层和所述N型高掺杂层为AlGaInP层；

所述P型欧姆接触层的掺杂杂质为碳元素，所述P型欧姆接触层的掺杂浓度为5*10¹⁸～9*10¹⁸cm^-3，所述P型欧姆接触层的厚度为80～100nm；所述P型高掺杂层的掺杂杂质为碳元素，所述P型高掺杂层的掺杂浓度为10¹⁹～5*10¹⁹cm^-3，所述P型高掺杂层的厚度为100～150nm；所述P型电流扩展层的掺杂杂质为镁元素，所述P型电流扩展层的掺杂浓度为2*10¹⁸～8*10¹⁸cm^-3，所述P型电流扩展层的厚度为900～1200nm。

可选地，所述AlGaAs层为Al_xGa_1-xAs层，0.45≤x≤0.65。

可选地，所述AlGaInP层为(Al_yGa_1-y)_0.5In_0.5P层，0.5≤y≤0.8。