发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管芯片制备及衬底回收方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及发光二极管领域，特别设及一种发光二极管外延片及其制备方法、发 光二极管巧片制备及衬底回收方法。
【背景技术】
[000引近年来，具备高亮度特性的AlGalnP发光二极管（Li曲t血itingDiode,简称LED)的应用领域日趋广泛，市场需求不断扩大。
[0003] AlGalnPL邸外延片包括GaAs衬底和在GaAs衬底上生长的外延层。在完成 AlGalnPL邸外延片的制备之后，将进行巧片工艺。在巧片工艺阶段，需去除衬底。现有去 除衬底的方式是通过研磨等方式去除衬底。经过研磨，衬底将完全被破坏掉。该样，一片 GaAs衬底只能制备一片AlGalnPL邸外延片。
[0004] 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在W下问题；一方面，通过研 磨等方式破坏掉的GaAs衬底最终形成了工业废液，给环境带来隐患；另一方面，GaAs衬底 价格昂贵，当一片GaAs衬底只能制备一片AlGalnPL邸外延片时，GaAs衬底的成本大约占 据了AlGalnPL邸外延片总成本的1/3,该极大地提升了AlGalnPL邸外延片的生产成本。
【发明内容】
[0005] 为了解决降低LED外延片的生产成本并减少环境污染的问题，本发明实施例提供 了一种发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管巧片制备及衬底回收方法。所述技术 方案如下：
[0006] 第一方面，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GaAs衬 底、W及在所述GaAs衬底上生长的第一外延层，所述第一外延层包括依次位于所述GaAs衬 底上的N型GaAs缓冲层、第一N型GaxIrvxP层、N型GaAs层、N型AlAs牺牲层、N型GalnP 腐蚀停层、N型GaAs欧姆接触层、N型A1InP层、量子阱层、和P型层，0. 47<X<0. 51。
[0007] 第二方面，提供了一种发光二极管外延片的制备方法，适用于制备AlGalnP发光 二极管外延片，所述方法包括：
[000引提供GaAs衬底；
[0009] 在所述GaAs衬底上生长第一外延层，得到发光二极管外延片；
[0010] 其中所述第一外延层包括依次位于所述GaAs衬底上的N型GaAs缓冲层、第一N型 GaxIrvxP层、N型GaAs层、N型AlAs牺牲层、N型GalnP腐蚀停层、N型GaAs欧姆接触层、N 型AllnP层、量子阱层、和P型层，0. 47<X<0. 51。
[0011] 可选地，所述第一N型GaxIrvxP层的生长条件包括，生长温度为640-660度、TMGa 流量为 40-50sccm、TMIn流量为 800-850sccm、PH3 流量为 900-1100sccm、厚度为 100-300nm、 渗杂浓度为le-18~5e-18、晶格失配为-200~-350s;
[0012] 所述N型GaAs层的生长条件包括，生长温度为640-670度、TMGa流量为 80-100sccm、AsH3流量为 400-450sccm、厚度为 100-500nm、渗杂浓度为le-18 ~5e-18 ;
[0013] 所述N型AlAs牺牲层的生长条件包括，生长温度为640-670度、TMAl流量为 200-250sccm、AsH3流量为 400-450sccm、厚度为l〇-20nm、渗杂浓度为le-18 ~5日-18。
[0014] 第S方面，提供了一种发光二极管巧片的制备方法，适用于制备AlGalnP发光二 极管巧片，所述方法包括：
[0015] 步骤A1、提供第一外延片，所述第一外延片为权利要求1所述的发光二极管外延 片；
[0016] 步骤B1、将所述第一外延片键合到第一基板上，所述第一外延层位于所述GaAs衬 底和所述第一基板之间；
[0017] 步骤C1、采用HF酸和去离子&0的混合液，对键合后的第一外延片进行腐蚀，直到 在所述N型AlAs牺牲层被腐蚀后所述第一外延片分成第一部分和第二部分；所述第一部分 包括所述GaAs衬底、所述N型GaAs缓冲层、所述第一N型GaxIrvxP层和所述N型GaAs层； 所述第二部分包括所述N型GalnP腐蚀停层、所述N型GaAs欧姆接触层、所述N型AllnP 层、所述量子阱层、所述P型层、和所述第一基板；所述HF酸和去离子&0的混合液的浓度 为 30% -60%;
[001引步骤D1、采用肥1和&0的混合液去除所述第二部分中所述N型GalnP腐蚀停层， 并将去除所述N型GalnP腐蚀停层后的第二部分加工成发光二极管巧片。
[0019] 可选地，所述HF酸和去离子&0的混合液浓度为50%。
[0020] 第四方面，提供了一种衬底回收方法，所述方法包括：
[0021] 步骤A2、提供第一外延片，所述第一外延片为权利要求1所述的发光二极管外延 片；
[0022] 步骤B2、将所述第一外延片键合到第一基板上，所述第一外延层位于所述GaAs衬 底和所述第一基板之间；
[002引步骤C2、采用HF酸和去离子&0的混合液，对键合后的第一外延片进行腐蚀，直到 在所述N型AlAs牺牲层被腐蚀后所述第一外延片分成第一部分和第二部分；所述HF酸和 去离子&0的混合液的浓度为30% -60%;
[0024] 步骤D2、依次去除所述第一部分中所述N型GaAs层和所述第一N型GaxIrVxP层， 得到处理后的GaAs衬底；
[0025] 步骤E2、在所述处理后的GaAs衬底上生长第一外延层，得到又一所述第一外延 片；或者，在所述处理后的GaAs衬底上生长第二外延层，得到第二外延片，所述第二外延层 包括依次位于所述处理后的GaAs衬底上的N型GaAs缓冲层、N型GalnP腐蚀停层、所述N 型GaAs欧姆接触层、N型AllnP层、量子阱层、和P型层。
[0026] 可选地，在所述步骤E2之前，所述方法还包括：
[0027] 步骤巧、对所述处理后的GaAs衬底进行高温处理，高温处理条件包括，温度为 600-700 度，N2 流量为l-：3L/min，时间为 10-30min。
[0028] 可选地，所述步骤巧还包括：
[0029] 对高温处理后的GaAs衬底进行等离子体预清洗处理，等离子体预清洗处理条件 包括，使用的刻蚀混合气为SF6+Ar，流量为0. 5-lL/min，时间为l-5min。
[0030] 可选地，所述步骤D2包括：
[0031] 先将所述第一部分浸入&口〇4、&化、w及&〇的混合液、或者氨水、&化、w及&0的 混合液中，直到去除所述N型GaAs层；
[003引再将去除所述N型GaAs层后的第一部分浸入H3PO4和肥1的混合液、或者肥1和 &0的混合液中，直到去除所述N型第一N型GaxIrvxP层。
[003引可选地，所述第一外延层还包括第二N型GaxIrvxP层，所述第二N型GaxIrvxP层 位于所述N型GaAs层和所述N型AlAs牺牲层之间；
[0034] 所述第一部分还包括所述第二N型GaxIrVxP层，所述第二N型GaxIrVxP层覆盖在 所述N型GaAs层上；
[003引所述步骤D2包括：
[0036] 依次去除所述第一部分中的所述第二N型GaxIrVxP层、所述N型GaAs层、和所述 第一N型GalnP层，得到处理后的GaAs衬底。
[0037] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[003引通过在第一外延层中生长N型AlAs牺牲层，可W对N型AlAs牺牲层进行腐蚀，第 一外延片将分成两部分，其中一部分包括GaAs衬底，实现了从第一外延片上将GaAs衬底剥 离出来，且GaAs衬底未被破坏，减少环境污染；通过在第一外延层中生长N型GaAs层和第 一N型GaxIrvxP层，能够在腐蚀N型AlAs牺牲层时，对GaAs衬底进行保护；通过使用剥离 出的GaAs衬底再制备外延片，实现了GaAs衬底的重复使用，该极大地降低了L邸外延片的 成本。
[0039] 此外，第一N型GaxIrVxP层、N型GaAs层、W及N型AlAs牺牲层的晶格常数与GaAs 衬底、AlGalnPL邸外延层材料晶格常数相近，晶格失配度小。当0. 47<X<0. 51时，GaxIrvxP 与GaAs的晶格常数非常接近。也就是说，生长第一N型GaxIrvxP层、N型GaAs层、W及N 型AlAs牺牲层，不会对现有工艺条件下的AlGalnPL邸外延层晶体质量产生负面影响，