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LED发光二极管外延片技术

文章出处:网责任编辑:作者:倪凡人气:-发表时间:2013-08-02 18:35:00

  LED发光二极管外延片技术。

  1.改进两步法生长工艺

  目前商业化生产采用的是两步生长工艺,但一次可装入衬底数有限,6片机比较成熟,20片左右的机台还在成熟中,片数较多后导致外延片均匀性不够。发展趋势是两个方向:一是开发可一次在反应室中装入更多个衬底外延片生长,更加适合于规模化生产的技术,以降低成本;另外一个方向是高度自动化的可重复性的单片设备。

  2.氢化物汽相外延片(HVPE)技术

  采用这种技术可以快速生长出低位元错密度的厚膜,可以用做采用其他方法进行同质外延片生长的衬底。并且和衬底分离的GaN薄膜有可能成为体单晶GaN芯片的替代品。HVPE的缺点是很难精确控制膜厚,反应气体对设备具有腐蚀性,影响GaN材料纯度的进一步提高。

  3.选择性外延片生长或侧向外延片生长技术

  采用这种技术可以进一步减少位元错密度,改善GaN外延片层的晶体品质。首先在合适的衬底上(蓝宝石或碳化硅)沉积一层GaN,再在其上沉积一层多晶态的SiO掩膜层,然后利用光刻和刻蚀技术,形成GaN视窗和掩膜层条。在随后的生长过程中,外延片GaN首先在GaN视窗上生长,然后再横向生长于SiO条上。

  4.悬空外延片技术(Pendeo-epitaxy)

  采用这种方法可以大大减少由于衬底和外延片层之间晶格失配和热失配引发的外延片层中大量的晶格缺陷,从而进一步提高GaN外延片层的晶体品质。首先在合适的衬底上(6H-SiC或Si)采用两步工艺生长GaN外延片层。然后对外延片膜进行选区刻蚀,一直深入到衬底。这样就形成了GaN/缓冲层/衬底的柱状结构和沟槽交替的形状。然后再进行GaN外延片层的生长,此时生长的GaN外延片层悬空于沟槽上方,是在原GaN外延片层侧壁的横向外延片生长。采用这种方法,不需要掩膜,因此避免了GaN和醃膜材料之间的接触。

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