一种发光二极管外延片的制作方法

本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及一种发光二极管外延片。

背景技术：

半导体发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)具有高效节能、绿色环保的优点，在交通指示、户外全色显示等领域有着广泛的应用。GaN基材料包括InGaN、GaN、AlGaN、AlInGaN合金，具有禁带宽度大、电子漂移速度不易饱和、击穿场强大、介电常数小、导热性能好、耐高温、抗腐蚀等优点，是LED的优良材料。

GaN材料绝大多数生长在蓝宝石衬底上，GaN基材料与蓝宝石衬底之间有较大的晶格失配度和较大的热膨胀系数差异，导致GaN外延层内产生高密度的缺陷。为了减少GaN外延材料的位错密度，会先对蓝宝石衬底进行刻蚀，在蓝宝石衬底上形成若干尺寸相同的凸块，再在形成有凸块的蓝宝石衬底上生长GaN材料。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

GaN材料的生长过程中，蓝宝石衬底通过设置在其边缘的载具悬在托盘的上方上，热量从托盘传递到蓝宝石衬底上。由于蓝宝石衬底的边缘经过载具与托盘接触，蓝宝石衬底的中心经过空气与托盘接触，因此蓝宝石衬底的边缘温度会高于蓝宝石衬底的中心温度，造成LED的发光波长不均匀，影响LED的良率。

技术实现要素：

为了解决现有技术LED的发光波长不均匀的问题，本实用新型实施例提供了一种发光二极管外延片。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种发光二极管外延片，所述发光二极管外延片包括蓝宝石衬底、以及依次层叠在所述蓝宝石衬底上的缓冲层、非掺杂GaN层、N型GaN层、应力释放层、发光层、P型电子阻挡层、P型GaN层，所述蓝宝石衬底上设有若干凸起，所述蓝宝石衬底的中心设置的凸起的尺寸与所述蓝宝石衬底的边缘设置的凸起的尺寸不同。

可选地，所述凸起的尺寸包括所述凸起的底面宽度、所述凸起的高度、所述凸起的弯曲值，所述凸起的弯曲值为所述凸起的顶点和所述凸起的底面边缘的连线与所述凸起的圆弧顶点的间距。

优选地，所述凸起的底面宽度为2.6～2.9μm，所述凸起的高度为1.6～1.9μm，所述凸起的弯曲值为100～200nm。

可选地，所述蓝宝石衬底的中心与所述蓝宝石衬底的边缘的长度比为1:1～1:20。

优选地，所述蓝宝石衬底的中心设置的凸起的尺寸与所述蓝宝石衬底的边缘设置的凸起的尺寸的差值比例为5％～50％。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过在蓝宝石衬底上设置若干凸起，蓝宝石衬底的中心设置的凸起的尺寸与蓝宝石衬底的边缘设置的凸起的尺寸不同，对蓝宝石衬底的边缘上生长的GaN材料和蓝宝石衬底的中心上生长的GaN材料产生不同的作用力，影响垒晶的质量和内部应力的释放，可以缓解由于蓝宝石衬底的边缘温度会高于蓝宝石衬底的中心温度而造成LED的发光波长不均匀的情况，提高LED的良率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种发光二极管外延片的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的凸起的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例

本实用新型实施例提供了一种发光二极管外延片，参见图1，该发光二极管外延片包括蓝宝石衬底1、以及依次层叠在蓝宝石衬底1上的缓冲层2、非掺杂GaN层3、N型GaN层4、应力释放层5、发光层6、P型电子阻挡层7、P型GaN层8。

在本实施例中，如图1所示，蓝宝石衬底1上设有若干凸起，蓝宝石衬底1的中心11设置的凸起10a的尺寸与蓝宝石衬底1的边缘12设置的凸起10b的尺寸不同。

优选地，蓝宝石衬底1的中心11设置的凸起10a的尺寸可以小于蓝宝石衬底1的边缘12设置的凸起10b的尺寸。

可选地，参见图2，凸起的尺寸可以包括凸起的底面宽度D、凸起的高度H、凸起的弯曲值R，凸起的弯曲值为凸起的顶点和凸起的底面边缘的连线与凸起的圆弧顶点的间距。

优选地，凸起的底面宽度可以为2.6～2.9μm，凸起的高度可以为1.6～1.9μm，凸起的弯曲值可以为100～200nm。例如，蓝宝石衬底1的中心11设置的凸起10a的底面宽度为2.7～2.75μm，高度为1.7～1.75μm，弯曲值为240nm；蓝宝石衬底1的边缘12设置的凸起10b的底面宽度为2.7～2.75μm，高度为1.65～1.7μm，弯曲值为200nm。

可选地，如图1所示，蓝宝石衬底1的中心11与蓝宝石衬底1的边缘12的长度比可以为1:1～1:20。例如，蓝宝石衬底1的中心11与蓝宝石衬底1的边缘12的长度比为9:1。

可选地，蓝宝石衬底1的中心11设置的凸起10a的尺寸与蓝宝石衬底1的边缘12设置的凸起10b的尺寸的差值比例可以为5％～50％。例如，蓝宝石衬底1的中心11设置的凸起10a的弯曲值为240nm，蓝宝石衬底1的边缘12设置的凸起10b的弯曲值为200nm，差值比例为(240nm-200nm)/240nm≈17％。

在本实施例中，缓冲层2为GaN层，应力释放层5交替层叠的InGaN层和GaN层，发光层6包括交替层叠的InGaN量子阱层和GaN量子垒层，P型电子阻挡层7为P型AlGaN层。

本实用新型实施例通过在蓝宝石衬底上设置若干凸起，蓝宝石衬底的中心设置的凸起的尺寸与蓝宝石衬底的边缘设置的凸起的尺寸不同，对蓝宝石衬底的边缘上生长的GaN材料和蓝宝石衬底的中心上生长的GaN材料产生不同的作用力，影响垒晶的质量和内部应力的释放，可以缓解由于蓝宝石衬底的边缘温度会高于蓝宝石衬底的中心温度而造成LED的发光波长不均匀的情况，提高LED的良率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。