一种退火方法及系统与流程

1.本技术涉及电子元件生产领域，尤其涉及一种退火方法及系统。


背景技术：

2.近年来，深紫外发光二极管(uvc led)市场呈现爆发式增长，uvcled的波长在200-285nm之间，对应的mqw发光层需采用alxgan作为阱层，p型层通常采用p-gan和p-alygan作为p型层。由于p-gan的禁带宽度小于mqw中的发光层alxgan的禁带宽度，p-gan对深紫外波段来说，成为深紫外光的吸收层。为了提高深紫外光的出光效率，通常采用带宽大于mqw阱层alxgan的p-alygan(其中y》x》0.5)作为p型层。对于p-alygan的掺杂，我们通常采用mg作为p型掺杂，但mg会和h钝化成mg-h键，要激活mg，需要较高的能量打破mg-h键。在高al组份的p-algan中，mg-h键的激活需要更高的活化能，采用传统的高温退火的方法激活mg-h键，需要比较高的温度或者比较长的时间退火，特别是al组份越高，需要的退火温度或者退火时间就更长，且激活效率不高，难以形成有效的p型层。退火温度过高或者退火时间过长，对mqw也会产生破坏作用，造成mqw缺陷过多，导致uvc的效率下降。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题之一，本发明提供了一种退火方法及系统。
4.本发明实施例第一方面提供了一种退火方法，所述方法应用于uvc led结构，所述uvc led结构包括自上而下依次铺设的p型层、uvc mqw层、n型层和基层，所述退火方法包括：
5.对uvcled结构中的p型层进行激光照射，所述p型层为高al组份的p-algan层，所述al组份大于0.5；
6.通过所述激光照射对所述p型层中的mg-h键进行激活。
7.优选地，所述高al组份的p-algan层进行激光照射后的激活掺杂浓度为1*10
18
cm-3
至1*10
19
cm-3
。
8.优选地，所述高al组份的p-algan层进行激光照射后的接触电阻小于5*10-4
ω/cm-2
。
9.优选地，所述激光的波长小于500nm。
10.优选地，所述方法还包括：
11.控制所述激光的照射深度，以使所述激光仅对所述p型层进行照射。
12.本发明实施例第二方面提供了一种退火系统，所述系统应用于uvc led结构，所述uvc led结构包括自上而下依次铺设的p型层、uvc mqw层、n型层和基层，所述系统包括激光器；
13.所述激光器，用于发射激光，并对所述uvcled结构中的p型层进行激光照射，通过所述激光照射对所述p型层中的mg-h键进行激活，所述p型层为高al组份的p-algan层，所述al组份大于0.5。
14.优选地，所述高al组份的p-algan层进行激光照射后的激活掺杂浓度为1*10
18
cm-3
至1*10
19
cm-3
。
15.优选地，所述高al组份的p-algan层进行激光照射后的接触电阻小于5*10-4
ω/cm-2
。
16.优选地，所述激光的波长小于500nm。
17.优选地，所述激光器还用于控制所述激光的照射深度，以使所述激光仅对所述p型层进行照射。
18.本发明的有益效果如下：本发明的退火过程可在uvc芯片外延片开始做芯片制程前完成。本发明开创性的利用激光高能量，采用激光退火技术可以在短时间内对高al组份的p-algan层中的mg-h键进行有效激活，提高激活效率，极大提升uvc mqw的发光效率。
附图说明
19.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
20.图1为本发明实施例1所述的退火方法的原理示意图。
具体实施方式
21.为了使本技术实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本技术的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
22.实施例1
23.本实施例提出了一种退火方法，所述方法应用于uvc led结构，所述uvc led结构包括自上而下依次铺设的p型层、uvc mqw层、n型层和基层，所述退火方法包括：
24.对uvcled结构中的p型层进行激光照射，通过所述激光照射对所述p型层中的mg-h键进行激活。
25.具体的，本实施例中uvc led结构的p型层为高al组份的p-algan层，且al组份大于0.5。采用激光器发射激光，并将激光照射在uvc led结构的高al组份的p-algan层上，如图1所示。本实施例中，激光器发射的激光波长小于500nm，具有较高的能量，可以在10ms内即可实现对高al组份的p-algan层中的mg-h键的激活。相较于传统的高温退火方法，本实施例效率更高。同时，如采用传统的高温退火方法，高al组份的p-algan层退火后的有效mg浓度在1*10
17
cm-3
至1*10
18
cm-3
之间，而采用本实施例所提出的退火方法，激活掺杂浓度可达1*10
18
cm-3
至1*10
19
cm-3
，接触电阻小于5*10-4
ω/cm-2
，可形成很好的欧姆接触。
26.此外，对于传统的高温退火方法而言，在对高al组份的p-algan层进行退火的过程中会对uvc mqw层造成破坏，导致uvc mqw的发光效率降低。而本实施例中，由于采用波长较短、能量密度较为集中的激光，可以精确控制激光的照射深度，使得激光仅对高al组份的p-algan层进行照射，而不会照射到uvc mqw层，也就不会对uvc mqw层造成破坏。
27.实施例2
28.对应实施例1，本实施例提出了一种退火系统，所述系统应用于uvc led结构，所述
uvc led结构包括自上而下依次铺设的p型层、uvc mqw层、n型层和基层，所述系统包括激光器；
29.所述激光器，用于发射激光，并对所述uvcled结构中的p型层进行激光照射，通过所述激光照射对所述p型层中的mg-h键进行激活。
30.具体的，本实施例中，p型层为高al组份的p-algan层，所述al组份大于0.5。本实施例所提出的退火系统的退火原理和退火过程可参照实施例1所记载的内容，本实施例不再进行赘述。
31.本实施例的退火过程可在uvc芯片外延片开始做芯片制程前完成。本实施例开创性的利用激光高能量，采用激光退火技术可以在短时间内对高al组份的p-algan层中的mg-h键进行有效激活，提高激活效率，极大提升uvc mqw的发光效率。
32.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。