II族氮化物層。第一二維層4的生長條件和第二三維層5的生長條件滿足如下關(guān)系中的一種或多種:
[0144]第二三維層5的生長條件中的生長溫度比第一二維層4的生長條件中的生長溫度低 50-200 0C ；
[0145]第二三維層5的生長條件中的生長溫度比第一二維層4的生長條件中的生長溫度低10-50°C，第二三維層5的生長條件中的生長壓力比第一二維層4的生長條件中的生長壓力高，且第二三維層5的生長條件中的生長壓力大于或等于200torr ；
[0146]第二三維層5的生長條件中的生長壓力比第一二維層4的生長條件中的生長壓力高，且第二三維層5的生長條件中的生長壓力大于或等于300torr ；
[0147]第二三維層5的生長條件中的生長溫度比第一二維層4的生長條件中的生長溫度低至少10°C，第二三維層5的生長條件中的V/III比比第一二維層4的生長條件中的V/III比低，且第二三維層5的生長條件中的V / III比大于200。
[0148]可選地，111族氮化物層中的111族氮化物可以為8隊41隊63隊111隊1'故中任一種，或者BN、AlN、GaN、InN, TIN中至少兩種的二元或多元合晶。
[0149]在本實施例的一種實現(xiàn)方式中，第一三維層3和第一二維層4的總厚度可以小于PSS I凸出部分與PSS I凹陷部分之間的距離。
[0150]在本實施例的另一種實現(xiàn)方式中，該發(fā)光二極管外延片還可以包括依次層疊在第二二維層4上的至少一層第二三維層5和第二二維層6。
[0151]可選地，每次進(jìn)行第二三維層5和第二二維層6的生長之前的第一三維層3、第一二維層4、第二三維層5和第二二維層6的總厚度，可以小于PSS I凸出部分與PSS I凹陷部分之間的距離。
[0152]在本實施例的又一種實現(xiàn)方式中，該發(fā)光二極管外延片還可以包括至少一層三維誘導(dǎo)層，三維誘導(dǎo)層層疊在第一二維層4和第二三維層5之間，或者第二二維層4和層疊在第二二維層4上的第二三維層5之間。
[0153]其中，三維誘導(dǎo)層的生長條件與第一二維層4的生長條件滿足如下關(guān)系中的一種或多種:
[0154]三維誘導(dǎo)層的生長條件中的生長溫度比第一二維層4的生長條件中的生長溫度高至少10 °C ；
[0155]三維誘導(dǎo)層的生長條件中的生長壓力比第一二維層4的生長條件中的生長壓力高，且第三設(shè)定條件中的生長壓力大于或等于500torr ；
[0156]三維誘導(dǎo)層的生長條件中的生長溫度比第一二維層4的生長條件中的生長溫度低至少150°C。
[0157]可以理解地，該發(fā)光二極管外延片還包括依次層疊在第二二維層6上的N型層、發(fā)光層、以及P型層，此為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再詳述。
[0158]本發(fā)明實施例通過在第一二維層上再次生長第二三維層和第二二維層，由于三維層為三維島狀的III族氮化物層，III族氮化物層與PSS交界處產(chǎn)生的缺陷方向從垂直向上變?yōu)閮A斜向上，相鄰兩個傾斜向上的缺陷會合后產(chǎn)生煙滅，降低了外延層的缺陷密度，提高了外延片的晶體質(zhì)量、光電性能、以及LED的發(fā)光效率。而且再次生長第二三維層和第二二維層，將使外延片再一次實現(xiàn)橫向生長，進(jìn)一步提高了外延片的晶體質(zhì)量、光電性能、以及發(fā)光效率。
[0159]上述本發(fā)明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。
[0160]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種發(fā)光二極管外延片的生長方法，所述生長方法包括: 在圖形化藍(lán)寶石襯底PSS上依次生長低溫緩沖層、第一三維層； 在第一設(shè)定條件下，在所述第一三維層上生長第一二維層； 在第二設(shè)定條件下，在所述第一二維層上生長第二三維層； 在所述第二三維層上生長第二二維層； 其中，所述第一三維層和所述第二三維層為三維島狀的III族氮化物層，所述第一二維層和所述第二二維層為平面狀的III族氮化物層；其特征在于，所述第一設(shè)定條件和所述第二設(shè)定條件滿足如下關(guān)系中的一種或多種:所述第二設(shè)定條件中的生長溫度比所述第一設(shè)定條件中的生長溫度低50-200°C ;所述第二設(shè)定條件中的生長溫度比所述第一設(shè)定條件中的生長溫度低10-50 V，所述第二設(shè)定條件中的生長壓力比所述第一設(shè)定條件中的生長壓力高，且所述第二設(shè)定條件中的生長壓力大于或等于200torr ; 所述第二設(shè)定條件中的生長壓力比所述第一設(shè)定條件中的生長壓力高，且所述第二設(shè)定條件中的生長壓力大于或等于300torr ； 所述第二設(shè)定條件中的生長溫度比所述第一設(shè)定條件中的生長溫度低至少10°C，所述第二設(shè)定條件中的V / III比比所述第一設(shè)定條件中的V / III比低，且所述第二設(shè)定條件中的V /III比大于200 ?
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生長方法，其特征在于，所述III族氮化物層中的III族氮化物為BN、A1N、GaN, InN, TlN中任一種，或者BN、A1N、GaN, InN, TlN中至少兩種的二元或多元合晶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生長方法，其特征在于，所述第一三維層和所述第一二維層的總厚度小于所述PSS凸出部分與所述PSS凹陷部分之間的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生長方法，其特征在于，在所述在第二條件下，在所述第一二維層上生長第二三維層之前，所述生長方法還包括: 在第三設(shè)定條件下，在所述第一二維層上生長三維誘導(dǎo)層； 其中，所述第三設(shè)定條件與所述第一設(shè)定條件滿足如下關(guān)系中的一種或多種: 所述第三設(shè)定條件中的生長溫度比所述第一設(shè)定條件中的生長溫度高至少10°C ;所述第三設(shè)定條件中的生長壓力比所述第一設(shè)定條件中的生長壓力高，且所述第三設(shè)定條件中的生長壓力大于或等于500torr ； 所述第三設(shè)定條件中的生長溫度比所述第一設(shè)定條件中的生長溫度低至少150°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生長方法，其特征在于，所述生長方法還包括: 在所述第二二維層上進(jìn)行至少一次所述第二三維層和所述第二二維層的生長； 其中，每次進(jìn)行所述第二三維層和所述第二二維層的生長，包括: 在所述第二設(shè)定條件下，在所述第二二維層上再次生長所述第二三維層； 在再次生長的所述第二三維層上再次生長所述第二二維層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生長方法，其特征在于，每次進(jìn)行所述第二三維層和所述第二二維層的生長之前的所述第一三維層、所述第一二維層、所述第二三維層和所述第二二維層的總厚度，小于所述PSS凸出部分與所述PSS凹陷部分之間的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生長方法，其特征在于，在所述每次進(jìn)行所述第二三維層和所述第二二維層的生長之前，所述生長方法還包括: 在第三設(shè)定條件下，在所述第二二維層上生長三維誘導(dǎo)層； 其中，所述第三設(shè)定條件與所述第一設(shè)定條件滿足如下關(guān)系中的一種或多種: 所述第三設(shè)定條件中的生長溫度比所述第一設(shè)定條件中的生長溫度高至少10°c ; 所述第三設(shè)定條件中的生長壓力比所述第一設(shè)定條件中的生長壓力高，且所述第三設(shè)定條件中的生長壓力大于或等于500torr ； 所述第三設(shè)定條件中的生長溫度比所述第一設(shè)定條件中的生長溫度低至少150°C。
8.一種發(fā)光二極管外延片，所述發(fā)光二極管外延片包括藍(lán)寶石襯底PSS、以及依次層疊在所述PSS上的低溫緩沖層、第一三維層和第一二維層，其特征在于，所述發(fā)光二極管外延片還包括依次層疊在所述第一二維層上的第二三維層和第二二維層，其中，所述第一三維層和所述第二三維層為三維島狀的III族氮化物層，所述第一二維層和所述第二二維層為平面狀的III族氮化物層，所述第一二維層的生長條件和所述第二三維層的生長條件滿足如下關(guān)系中的一種或多種: 所述第二三維層的生長條件中的生長溫度比所述第一二維層的生長條件中的生長溫度低 50-200 °C ； 所述第二三維層的生長條件中的生長溫度比所述第一二維層的生長條件中的生長溫度低10-50°C，所述第二三維層的生長條件中的生長壓力比所述第一二維層的生長條件中的生長壓力高，且所述第二三維層的生長條件中的生長壓力大于或等于200torr ; 所述第二三維層的生長條件中的生長壓力比所述第一二維層的生長條件中的生長壓力高，且所述第二三維層的生長條件中的生長壓力大于或等于300torr ; 所述第二三維層的生長條件中的生長溫度比所述第一二維層的生長條件中的生長溫度低至少10°C，所述第二三維層的生長條件中的V /III比比所述第一二維層的生長條件中的V /III比低，且所述第二三維層的生長條件中的V /III比大于200。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光二極管外延片，其特征在于，所述發(fā)光二極管外延片還包括依次層疊在所述第二二維層上的至少一層所述第二三維層和所述第二二維層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管外延片，其特征在于，所述發(fā)光二極管外延片還包括至少一層三維誘導(dǎo)層，所述三維誘導(dǎo)層層疊在所述第一二維層和所述第二三維層之間，或者所述第二二維層和層疊在所述第二二維層上的所述第二三維層之間。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管外延片的生長方法及發(fā)光二極管外延片，屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域。所述生長方法包括：在PSS上依次生長低溫緩沖層、第一三維層、第一二維層、第二三維層、第二二維層；第一三維層和第二三維層為三維島狀，第一二維層和第二二維層為平面狀；第二三維層的生長溫度比第一二維層低50-200℃；第二三維層的生長溫度比第一二維層低10-50℃，第二三維層的生長壓力比第一二維層高，且大于或等于200torr；第二三維層的生長壓力比第一二維層高，且大于或等于300torr；第二三維層的生長溫度比第一二維層低至少10℃，第二三維層的Ⅴ/Ⅲ比比第一二維層低，且大于200。本發(fā)明提高外延材料的晶體質(zhì)量。
【IPC分類】H01L33-00, H01L33-32
【公開號】CN104576847
【申請?zhí)枴緾N201410788163
【發(fā)明人】董彬忠, 王江波, 魏世禎, 劉榕
【申請人】華燦光電股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月17日...