[发明专利]深紫外发光二极管外延片及其制造方法

说明书

本公开提供了一种深紫外发光二极管外延片及其制造方法，属于半导体技术领域。所述深紫外发光二极管外延片包括衬底、以及依次层叠在所述衬底上的第一AlN层、第二AlN层、N型层、有源层、电子阻挡层、P型层和P型接触层；所述第一AlN层的半径小于所述衬底的半径，所述第一AlN层是采用物理气相沉积法沉积得到的，所述第二AlN层是采用金属有机化合物化学气相沉淀法生长而成的。该深紫外发光二极管外延片可以有效释放应力，抑制AlN生长过程中裂纹的产生，改善晶体质量，并提升深紫外发光二极管的光电性能。

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，特别涉及一种深紫外发光二极管外延片及其制造方法。

背景技术

发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)作为光电子产业中极具影响力的新产品，具有体积小、使用寿命长、颜色丰富多彩、能耗低等特点，广泛应用于照明、显示屏、信号灯、背光源、玩具等领域。

LED的核心结构是外延片，外延片的制作对LED的光电特性有着较大的影响。外延片通常包括衬底、以及依次层叠在衬底上的N型层、有源层和P型层。N型层提供的电子和P型层提供的空穴在有源层进行辐射复合发光。深紫外发光二极管是发光波长在200nm～350nm的发光二极管，深紫外发光二极管的外延片中N型层通常为AlGaN层。高质量的AlGaN层能够提高深紫外LED的发光效率，为了改善AlGaN层的质量，减少位错密度，通常在N型层之前还设置有AlN缓冲层。

在高温环境下生长出的AlN材料的晶体质量更好，因此，通常都是采用高温生长AlN缓冲层。但是高温生长的AlN材料容易出现开裂的情况，从而会影响后续外延片的外延生长。

发明内容

本公开实施例提供了一种深紫外发光二极管外延片及其制造方法，可以有效释放应力，抑制AlN生长过程中裂纹的产生，改善晶体质量，并提升深紫外发光二极管的光电性能。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种深紫外发光二极管外延片，所述深紫外发光二极管外延片包括衬底、以及依次层叠在所述衬底上的第一AlN层、第二AlN层、N型层、有源层、电子阻挡层、P型层和P型接触层；

所述第一AlN层的半径小于所述衬底的半径，所述第一AlN层是采用物理气相沉积法沉积得到的，所述第二AlN层是采用金属有机化合物化学气相沉淀法生长而成的。

可选地，所述第一AlN层的半径和所述衬底的半径之差为0.1～5mm。

可选地，所述第一AlN层的厚度小于所述第二AlN层的厚度。

可选地，所述第一AlN层的厚度为1～100nm。

可选地，所述第二AlN层的厚度为2～3um。

另一方面，提供了一种深紫外发光二极管外延片的制造方法，所述制造方法包括：

提供一衬底；

采用物理气相沉积法在所述衬底上沉积第一AlN层；

对所述第一AlN层进行处理，使所述第一AlN层的半径小于所述衬底的半径；

采用金属有机化合物化学气相沉淀法在所述第一AlN层上生长第二AlN层；

在所述第二AlN层上依次生长N型层、有源层、电子阻挡层、P型层和P型接触层。

可选地，所述对所述第一AlN层进行处理，包括：

采用光刻技术和蚀刻技术对第一AlN层进行处理，沿所述第一AlN层的周向去除所述第一AlN层的部分边缘区域，裸露出所述衬底表面。

可选地，所述第一AlN层的半径和所述衬底的半径之差为0.1～5mm。