[发明专利]发光二极管芯片制作方法

权利要求书

1.一种发光二极管芯片制作方法，其特征在于，依次包括：处理衬底、生长低温GaN缓冲层、生长非掺杂GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长多量子阱层、生长AlGaN电子阻挡层、生长掺杂Mg的P型GaN层和降温冷却，

所述生长多量子阱层依次包括：生长MQWs1、生长MQWs2和生长MQWs3；其中，

所述生长MQWs1包括依次生长InGaN阱层和低温高掺Mg的GaN层，具体为：

保持反应腔压力300-400mbar，反应腔温度780-820℃，通入NH₃、TMGa以及TMIn，生长厚度为D₁的InGaN阱层；

反应腔压力保持不变，降低反应腔温度至460-480℃，通入NH₃、Cp₂Mg及TMGa，在所述InGaN阱层上面生长厚度为D₂的低温高掺Mg的GaN层，其中，Mg掺杂浓度5E22-6E23atoms/cm³；

所述生长MQWs2包括生长P型InN层，具体为：

反应腔压力保持不变，反应腔温度控制升高至820-840℃，通入NH₃、Cp₂Mg、TMIn、H₂以及N₂，在所述低温高掺Mg的GaN层上面生长厚度为D₃的P型InN层；

所述生长MQWs3包括制作Al₂O₃薄膜层以及生长GaN垒层，具体为：

将已生长所述P型InN层的芯片从MOCVD反应腔中取出，利用磁控溅射方法在所述P型InN层上面溅射厚度为D₄的Al₂O₃薄膜层；

将已溅射好Al₂O₃薄膜层的芯片从溅射反应腔中取出，放入快速退火炉中，在580-600℃的温度下氮气退火4-5min，使Al原子掺杂到所述P型InN层中，退火过程中控制氮气的流量从1L/min渐变增加至4L/min，且控制Q＝3t+1，其中Q表示氮气的流量，t表示退火时间；

将芯片从快速退火炉中中取出，再利用MOCVD方法在所述Al₂O₃薄膜层上面生长厚度为D₅的GaN垒层，其中，D₄和D₅的范围在3-6nm之间；

其中，D₁+D₂＝1.2(D₄+D₅)，D₃＝1.3(D₄+D₅)；

周期性依次进行生长MQWs1、生长MQWs2以及生长MQWs3的步骤，周期数为2-12个。

2.根据权利要求1所述的发光二极管芯片制作方法，其特征在于，在1000-1100℃的温度下，通入100-130L/min的H₂，保持反应腔压力100-300mbar，处理蓝宝石衬底5-10min。

3.根据权利要求2所述的发光二极管芯片制作方法，其特征在于，所述生长低温GaN缓冲层的具体过程为：

降温至500-600℃，保持反应腔压力300-600mbar，通入流量为10000-20000sccm的NH₃、50-100sccm的TMGa及100-130L/min的H₂，在蓝宝石衬底上生长厚度为20-40nm的低温GaN缓冲层；

升高温度到1000-1100℃，保持反应腔压力300-600mbar，通入流量为30000-40000sccm的NH₃和100-130L/min的H₂，保温300-500s，将低温GaN缓冲层腐蚀成不规则岛形。