[发明专利]一种GaAs基粗化层结构的倒装LED外延片及其制造方法

摘要

一种GaAs基粗化层结构的倒装LED外延片及其制造方法，自下而上依次包括：GaAs衬底、GaAs缓冲层、腐蚀阻挡层、欧姆接触层、N‑AlxGa1‑xInP第一粗化层、N‑AlxGa1‑xInP第二粗化层、下限制层、多量子阱发光区、上限制层以及电流扩展层。通过设置第二粗化层，与常规结构晶格匹配，为晶格匹配的高质量粗化层，能确保在较高的生长速度下匹配生长，且能抑制碳氧含量，提高长晶质量，保证电流扩展和光学特性，提高了器件的可靠性、稳定性。因Al_xGa_1‑xAs材料可高速生长，缩短倒装LED的制程时间20%‑35%，可大规模量产制成的产品，可较大地改善外量子效率，从而较大地提高产品光效，其亮度较传统结构可提升60%~80%，因此，能够大量生产高效率的倒装LED。

主权项

1.一种GaAs基粗化层结构的倒装LED外延片的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：a)将GaAs衬底放在MOCVD设备生长室内，通入，升温至750±20℃烘烤30分钟，并通入, 去除GaAs衬底表面水、氧，完成表面热处理；b)将MOCVD设备生长室内温度降低至700±20℃，通入TMGa和，在GaAs衬底上生长厚度为100‑300nm的GaAs缓冲层（1）；c)将MOCVD设备生长室内温度升高至750±20℃，通入TMGa、TMIn和，在GaAs缓冲层（1）上方生长厚度为100‑500nm的腐蚀阻挡层（2），即n型GaxIn1‑xP；d)将MOCVD设备生长室内温度降低至700±20℃，通入TMGa和，停止TMIn和的通入，在腐蚀阻挡层（2）上方生长厚度为100‑500nm的GaAs欧姆接触层（3）；e)将MOCVD设备生长室内温度保持在700±20℃，通入TMA1、TMGa、TMIn和，停止的通入，在欧姆接触层（3）上生长厚度为2‑5um的N‑Al_xGa_1‑xInP第一粗化层（4）；f)将MOCVD设备生长室内温度保持在700±20℃，通入，停止通入TMIn和，在N‑Al_xGa_1‑xInP第一粗化层（4）上生长厚度为0.3‑0.5um的N‑Al_xGa_1‑xAs第二粗化层（5）；g)将MOCVD设备生长室内温度保持在700±20℃，在N‑Al_xGa_1‑xAs第二粗化层（5）上生长厚度为300‑1000nm的n型(Al_xGa_1‑x)_yIn_1‑yP下限制层；h)将MOCVD设备生长室内温度保持在700±20℃，在(Al_xGa_1‑x)_yIn_1‑yP下限制层（6）上生长厚度为0.1um‑0.3um的多量子阱发光区（7），即阱(Al_xGa_1‑x)_yIn_1‑yP/垒(Al_xGa_1‑x)_yIn_1‑yP多量子阱发光区, 其中0≤x＜y≤1；i)将MOCVD设备生长室内温度保持在700±20℃，在多量子阱发光区（7）上生长厚度为100‑500nm的p型(Al_xGa_1‑x)_yIn_1‑yP上限制层；j)将MOCVD设备生长室内温度提高至780±20℃，在上限制层（8）上生长厚度为0.5‑3um的电流扩展层（9），即p型GaP电流扩展层；k)在电流扩展层（9）上镀一层Al或Au或Ag，即镀一层反光金属层，利用衬底键合机将反光金属层键合在一个新的SiC或Si衬底上；l)放入HF酸中，将步骤a)中原始GaAs衬底剥离，露出腐蚀阻挡层（2）。