NH3的流量比例为75:150:56，反应室的压力为200托，生长速率为2.2um/h，生长厚度为IlOOnm的高温非掺杂氮化镓(U-GaN)横向生长结构层O
[0043]4、控制温度为1060°C，N2:H2:NH 3的流量比例为64:120:50，反应室的压力为200托，生长速率控制在1.5um/h，生长厚度为1400nm的高温U-GaN层。
[0044]5、控制温度为1050°C，N2:H2:NH 3的流量比例为64:120:50，反应室的压力为200托，生长厚度为100nm的N型氮化镓(N-GaN)层。
[0045]6、控制温度为750-880°C，N2:H2:NH3的流量比例为72:0:40，反应室的压力为200托，在温度为760°C时生长量子阱层，在温度为860°C时生长量子皇层，共生长13对量子阱发光层。
[0046]7、控制温度为960°C，N2:H2:NH 3的流量比例为64:120:50，反应室的压力为200托，生长厚度为200nm的P型氮化镓(P-GaN)层。
[0047]将实施例A制备而成的外延片利用反射率干涉仪测定衬底的翘曲度，测得衬底的翘曲度为-1.2，即表明通过本发明提供的外延生长方法可以将衬底的翘曲度从-3.5减小到-1.2，作为对比，在翘曲度(bow)为-3.5的蓝宝石衬底上利用现有技术生长外延片，对采用现有技术制备的外延片进行测定，测得衬底的翘曲度为-3.9，即采用现有技术，将衬底的翘曲度从-3.5增加到-3.9。因此，本发明提供的外延生长方法能有效地调节蓝宝石衬底的翘曲度。
[0048]相应的，利用光致发光光谱(Photoluminescence，简称:PL)测试仪测定实施例A制备的外延片的波长，计算得到实施例A制备的外延片的波长标准差为1.4nm，作为对比，测定了现有技术制备的外延片的波长(其中选取的衬底的翘曲度为-3.5)，计算得到现有技术制备得到的外延片的波长标准差为2.0nm。因此，本实施例提供的外延生长方法，能够提升波长的均匀性。
[0049]本实施例提供的一种调节蓝宝石衬底翘曲度的外延生长方法，通过控制缓冲层中Al的摩尔含量以及横向生长结构层的生长厚度、温度、横向生长速率减少了衬底的翘曲度，同时提升了外延片的波长的均匀性。
[0050]实施例B:
[0051]将缓冲层的Al组分比例定在3%，横向生长结构层的生长厚度为800nm，压力为500托，生长温度为980 °C
[0052]1、将翘曲度(bow)为+1.6的蓝宝石衬底放入反应室中，N2:H2:NH3的流量比例为0:120:0，反应室的压力为200托，控制温度为1080°C，对衬底进行高温净化，稳定300秒。
[0053]2、控制温度为540°C，N2:H2:NH3的流量比例为75:150:56，反应室的压力为500托，生长厚度为40nm的低温AlaCl3Gaa97N缓冲层，其中，Al组分的摩尔含量为3%。
[0054]3、控制温度为980°C，N2:H2:NH3的流量比例为75:150:56，反应室的压力为200托，生长速率为2.5um/h，生长厚度为800nm的高温非掺杂氮化镓(U-GaN)横向生长结构层。
[0055]4、控制温度为1080°C，N2:H2:NH 3的流量比例为64:120:50，反应室的压力为200托，生长速率为1.6um/h，生长厚度为1500nm的高温U-GaN层。
[0056]5、控制温度为1050°C，N2:H2:NH 3的流量比例为64:120:50，反应室的压力为200托，生长厚度为100nm的N型氮化镓(N-GaN)层。
[0057]6、控制温度为750-880°C，N2:H2:NH3的流量比例为72:0:40，反应室的压力为200托，在温度为760°C时生长量子阱，在温度为860°C时生长量子皇，共13对量子阱发光层。
[0058]7、控制温度为960°C，N2:H2:NH 3的流量比例为64:120:50，反应室的压力为200托，生长P型氮化镓(P-GaN)层，生长厚度为200nm。
[0059]将实施例B制备而成的外延片利用反射率干涉仪测定衬底的翘曲度，测得衬底的翘曲度为-0.7，即表明通过本发明提供的外延生长方法可以将衬底的翘曲度从+1.6减小到-0.7，作为对比，在翘曲度(bow)为+1.6的蓝宝石衬底上利用现有技术生长外延片，对采用现有技术制备的外延片进行测定，测得衬底的翘曲度为-2.6，即采用现有技术，将衬底的翘曲度从+1.6增加到-2.6。因此，本发明提供的外延生长方法能有效地调节蓝宝石衬底的翘曲度。
[0060]相应的，利用光致发光光谱(Photoluminescence,简称:PL)测试仪测定实施例B制备的外延片的波长，计算得到实施例B制备的外延片的波长标准差为1.5nm，作为对比，测定了现有技术制备的外延片的波长，计算得到现有技术制备得到的外延片的波长标准差为1.9nm。因此，本实施例提供的外延生长方法，还能够提升波长的均匀性。
[0061]本实施例提供的一种调节蓝宝石衬底翘曲度的外延生长方法，通过控制缓冲层中Al的摩尔含量以及横向生长结构层的生长厚度、温度、横向生长速率减少了衬底的翘曲度，同时提升了外延片的波长的均匀性。
[0062]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种调节衬底翘曲度的外延生长方法，其特征在于，包括: 在衬底上生长缓冲层； 在所述缓冲层上生长横向生长结构层； 在所述横向生长结构层上生长非掺杂氮化镓层； 在所述非掺杂氮化镓层上生长N型掺杂层； 在所述N型掺杂层上生长量子阱发光层； 在所述量子阱发光层上生长P型掺杂层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缓冲层为Al,Ga1^xN缓冲层，且所述AlxGa^N缓冲层中Al的摩尔含量为X，Ga的摩尔含量为l_x，其中，0〈x〈0.3。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述横向生长结构层为氮化镓层。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述在所述缓冲层上生长横向生长结构层时，所述横向生长结构层的生长条件为:温度950-1090°C，压力300-500托，转速1000-1200 转 / 分，N2、H2、NH3的流量比例为 75:150:56。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述横向生长结构层的厚度为100_2000nm。
6.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述衬底为蓝宝石衬底。
7.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述N型掺杂层为N型氮化镓层。
8.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述量子阱发光层为氮化镓层。
9.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述P型掺杂层为P型氮化镓层。
【专利摘要】本发明提供一种调节衬底翘曲度的外延生长方法，包括：在衬底上生长缓冲层；在所述缓冲层上生长横向生长结构层；在所述横向生长结构层上生长非掺杂氮化镓层；在所述非掺杂氮化镓层上生长N型掺杂层；在所述N型掺杂层上生长量子阱发光层；在所述量子阱发光层生长P型掺杂层，本发明提供的外延生长方法有效地调节了衬底的翘曲度，提升了波长的均匀性，解决了现有技术中由于衬底的翘曲度变大而影响发光二极管波长均匀性的技术问题。
【IPC分类】H01L21-02
【公开号】CN104752167
【申请号】CN201510163413
【发明人】焦建军, 黄小辉, 周德保, 康建, 梁旭东
【申请人】圆融光电科技股份有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月8日