[发明专利]基于温度补偿的半导体外延片的制备方法及半导体外延片

权利要求书

1.一种基于温度补偿的半导体外延片的制备方法，其特征在于，包括：

将衬底置入外延设备的生长腔室，并在保护性气氛中，对衬底进行至少一次热处理，并得到该一次热处理的加热电流，其中该一次热处理的温度不高于半导体外延片中一指定结构层的最低生长温度，确定该一次热处理的加热电流与该指定结构层生长参考的加热电流之间的差值；

依据该一次热处理的加热电流与该指定结构层生长参考的加热电流之间的差值，对所述指定结构层的生长工艺的预设温度进行第一温度补偿，其中，所述差值与额外补偿的温度值之间具有比例对应关系；

在所述外延设备的生长腔室内，依据第一温度补偿后的工艺条件于所述衬底上生长半导体外延片中的所述指定结构层，其中，补偿调整后实际工艺温度满足外延片性能需求。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括：

将衬底置入外延设备的生长腔室，并在保护性气氛中，对衬底依次进行第一热处理、第二热处理和第三热处理，并得到每一热处理过程中对应的加热电流，其中第一热处理的温度不高于外延片中第一结构层的最低生长温度，第二热处理的温度不高于外延片中第二结构层的最低生长温度，第三热处理的温度不高于外延片中第三结构层的最低生长温度，确定每一热处理过程对应的加热电流与其对应指定结构层生长参考的加热电流之间的差值；

依据每一热处理过程对应的加热电流与其对应指定结构层生长参考的加热电流之间的差值，对所述第三结构层、第一结构层或第二结构层的生长工艺的预设温度进行第一温度补偿；其中，所述差值与额外补偿的温度值之间具有比例对应关系；

在所述外延设备的生长腔室内，依据第一温度补偿后的工艺条件于所述衬底上依次生长第三结构层、第一结构层、第二结构层，从而形成半导体外延片。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述第三结构层包括氮化物缓冲层和/或第一导电类型的氮化物层，所述第二结构层包括第二导电类型的氮化物层，所述第一结构层包括氮化物量子阱发光层，其中，所述第一导电类型、第二导电类型分别是n型、p型，或者是p型、n型。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：根据第一热处理对应的加热电流与氮化物量子阱发光层生长参考的加热电流之间的差值，对生长氮化物量子阱发光层的预设温度进行温度补偿，其中，所述差值与额外补偿的温度值之间的比例对应关系为1A：（0.2~0.5）℃。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述第二导电类型的氮化物层为p型氮化物层，根据第二热处理对应的加热电流与p型氮化物层生长参考的加热电流之间的差值，对生长p型氮化物层的预设温度进行温度补偿，其中，所述差值与额外补偿的温度值之间的比例对应关系为1A：（2~5）℃。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述第一导电类型的氮化物层为n型氮化物层，根据第三热处理对应的加热电流与n型氮化物层生长参考的加热电流之间的差值，对生长n型氮化物层的预设温度进行温度补偿，其中，所述差值与额外补偿的温度值之间的比例对应关系为1A：（3~8）℃。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，包括：在温度为700~900℃、压力为100~600torr的条件下，对所述衬底进行第一热处理1~5min；

在温度为900~1000℃、压力为10~600torr的条件下，对经过第一热处理的衬底进行第二热处理1~5min；以及，

在温度为1000~1100℃、压力为10~600torr的条件下，对经过第二热处理的衬底进行第三热处理1~5min。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，还包括：在对衬底进行所述第一热处理、第二热处理和第三热处理之前或之后，确定指定结构层的参考波长与目标波长之间的差值；

依据该指定结构层的参考波长与目标波长之间的差值，对所述指定结构层的生长工艺的预设温度进行第二温度补偿，其中，所述差值与第二温度补偿的温度值之间具有比例对应关系。