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_3

文档序号:8489017阅读:来源:国知局
第一外延片键合到第一基板上。
[0079]其中,参见图7,第一外延层10位于GaAs衬底11和第一基板30之间。
[0080] 可W通过金属键合工艺,将制备的第一外延片键合到第一基板上,第一基板的材 质可W是Si、藍宝石、柔性导电漆绝树脂(英文;Polyeth}dene Tere地thalate,简称;PET 或阳口)、或铜。
[0081] 由于外延层非常薄,将第一外延片键合到第一基板上,第一基板可W对第一外延 片起固定和支撑作用。同时,由于第一基板材料本身的导热系数,比如Si、藍宝石等材料 的基板的导热系数高于GaAs衬底的导热系数,有利于解决大功率AlGalnPLED散热问题。 另外,Si、藍宝石等材料作为第一基板相比于GaAs基板,对量子阱发出的光无吸收。将 AlGalnPL邸外延层键合到第一基板,可W有效的提高AlGalnPLED的外量子效率。
[008引步骤303、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N型AlAs牺牲层被腐蚀后第一外延片分成第一部分和第二部分。
[0083] 其中,参见图8,当第一外延层10包括依次位于GaAs衬底11上的N型GaAs缓冲 层12、第一N型GaxIrvxP层13、N型GaAs层14、N型AlAs牺牲层16、N型GalnP腐蚀停层 17、N型GaAs欧姆接触层18、N型AllnP层19、量子阱层20、和P型层21时,第一部分N1包 括GaAs衬底11、W及依次覆盖在GaAs衬底11上的N型GaAs缓冲层12、第一N型GaxIrvxP 层13、和N型GaAs层14。当第一外延层10还包括第二N型GaxIrvxP层(图8未示出)时, 第一部分N1包括GaAs衬底11、W及依次覆盖在GaAs衬底11上的N型GaAs缓冲层12、第 一N型GaxIrvxP层 13、N型GaAs层 14 和第二N型GaxIrvxP层。
[0084] 第二部分N2包括N型GalnP腐蚀停层17、化及依次覆盖在N型GalnP腐蚀停层17 上的N型GaAs欧姆接触层18、N型AllnP层19、量子阱层20、P型层21、和第一基板30。
[0085] 其中,HF酸和去离子&0的混合液浓度为30% -60%。优选地,HF酸和去离子&0 的混合液浓度为50%。
[0086] 其中,HF酸和去离子&0的混合液和N型AlAs牺牲层发生化学反应,生成AlFs和 A1Fn(H2〇)6-w混合物。并且,HF酸和去离子H20的混合液与磯化物材料(比如N型GalnP腐 蚀停层)不发生化学反应,所W采用HF酸和去离子&0的混合液腐蚀N型AlAs牺牲层,对 第二部分无破坏作用。另外,HF酸和去离子&0的混合液分别与AlAs层和GaAs层的腐蚀 选择比约为1〇7:1,也就是说,即便N型AlAs牺牲层覆盖在N型GaAs层上,HF酸和去离子 &0的混合液也更容易将AlAs牺牲层腐蚀,从而实现将GaAs衬底剥离出来。
[0087] 通过步骤302和步骤303,实现了从第一外延片上将GaAs衬底剥离出来。
[008引步骤304、去除第二部分中的N型GalnP腐蚀停层。
[0089] 可W使用肥1和&0的混合液腐蚀N型GalnP腐蚀停层。
[0090] 步骤305、将去除N型GalnP腐蚀停层后的第二部分加工成LED巧片。
[0091] 本发明实施例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LED外延片的成本。
[OOW] 实施例四
[0093] 本发明实施例提供了一种衬底回收方法,参见图9,该方法包括:
[0094] 步骤401、提供第一外延片。
[0095] 其中该第一外延片包括GaAs衬底和第一外延层。该第一外延层包括依次位于 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。
[0096] 步骤402、将第一外延片键合到第一基板上。
[0097] 其中,本步骤同实施例=中步骤302,在此不再寶述。
[009引步骤403、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N型AlAs牺牲层被腐蚀后第一外延片分成第一部分和第二部分。
[0099] 其中,第一部分包括GaAs衬底、W及依次覆盖在GaAs衬底上的N型GaAs缓冲层、 第一N型GaxIrvxP层、和N型GaAs层。
[0100] 步骤404、依次去除第一部分中的N型GaAs层、和第一N型GaxIrvxP层,得到处理 后的GaAs衬底。
[OW] 步骤404包括,先将第一部分浸入畔〇4、&化和H2O的混合液、或者氨水、&化和H2O 的混合液中,直到去除N型GaAs层;再将去除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N型第一N型GaxIrvxP层,得到处理后的 GaAs衬底。
[0102] 其中,处理后的GaAs衬底包括GaAs衬底、W及覆盖在GaAs衬底上的N型GaAs缓 冲层。由于N型GaAs缓冲层的材质与GaAs衬底的材质相同,N型GaAs缓冲层覆盖在GaAs 衬底上,不会对GaAs衬底产生影响。
[0103] 其中,一方面,第一N型GaxIrvxP层和N型GaAs层在腐蚀N型AlAs牺牲层时,为 GaAs衬底提供保护作用,比如前述HF酸和去离子&0的混合液分别与AlAs层和GaAs层的 腐蚀选择比约为1〇7:1,可W保护GaAs衬底11。另一方面,第一N型GaxIrvxP层和N型GaAs 层抑制湿法腐蚀GaAs衬底表面氧化物颗粒的形成。比如,在采用HF酸的混合液腐蚀N型 AlAs牺牲层时,溶液中有氧化神颗粒产生,一些氧化神颗粒会附着在N型GaAs层上。而在 腐蚀N型GaAs层时,将有部分氧化神颗粒被去除,但可能还存在部分氧化神颗粒附着在第 一N型GaxIrvxP层上。在腐蚀第一N型GaxIrvxP层时,进一步去除氧化神颗粒。
[0104] 通过步骤404,实现了对剥离出的GaAs衬底进行处理,得到处理后的GaAs衬底。 [01化]在步骤404之后,执行步骤405或步骤406。
[0106] 步骤405、在处理后的GaAs衬底上生长第一外延层,得到又一第一外延片。
[0107] 在步骤405之后,可W重复步骤401-404,从得到的第一外延片上将GaAs衬底剥离 出来,再对剥离出的GaAs衬底进行处理。
[0108] 步骤406、在处理后的GaAs衬底上生长第二外延层,得到第二外延片。
[0109] 其中,第二外延层包括依次位于处理后的GaAs衬底上的N型GaAs缓冲层、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。
[0110] 本发明实施例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,第一外延片分成第一部分和第二部分,第一部分包括GaAs衬底,实现了从第一 外延片上将GaAs衬底剥离出来;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 制备又一第一外延片或制备又一第二外延片,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。
[0111] 实施例五
[0112] 本发明实施例提供了一种衬底回收方法,参见图10,该方法包括:
[0113] 步骤501、提供第一外延片。
[0114] 其中,该第一外延片包括GaAs衬底和第一外延层。该第一外延层包括依次位于 GaAs衬底上的N型GaAs缓冲层、第一N型GaxIrvxP层、N型GaAs层、第二N型GaxIrvxP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。
[0115] 步骤502、将第一外延片键合到第一基板上。
[0116] 其中,第一外延
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