技术特征：
1.一种适用于小间距显示屏的led外延片制作方法，其特征在于，依次包括：处理衬底、生长低温gan缓冲层、生长非掺杂gan层、生长掺杂si的n型gan层、生长多量子阱层、生长algan电子阻挡层、生长掺杂mg的p型gan层和降温冷却，所述生长多量子阱层依次包括：通入tmin源、生长mqws1和生长mqws2；其中，所述通入tmin源，具体为：将反应腔压力控制在300
‑
320mbar，反应腔温度控制在680
‑
700℃，通入600
‑
700sccm的tmin源，通入时间为10
‑
20s；所述生长mqws1包括依次生长ingan阱层和in
x
al
y
mg
(1
‑
x
‑
y)
层，具体为：反应腔压力保持不变，升高反应腔温度至900
‑
950℃，通入nh3、tmga以及tmin，周期性中断in源和ga源生长厚度为d1的ingan阱层，在ingan阱层生长过程中，tmin中断和通入反应腔的时间分别是6s和3s，tmga中断和通入反应腔的时间分别是10s和15s；反应腔压力保持不变，降低反应腔温度至700
‑
720℃，通入tmin、cp2mg、tmal以及h2，在所述ingan阱层上面生长厚度为d2的in
x
al
y
mg
(1
‑
x
‑
y)
层，x的取值范围为0.1
‑
0.2，y的取值范围为0.3
‑
0.45；所述生长mqws2包括依次生长gao层和gan垒层，具体为：保持反应腔压力不变，降低反应腔温度至620℃
‑
640℃，通入n2和h2作为载气，同时通入nh3、tmga以及o2，通入时间为18
‑
28s，让tmga和o2裂解，使裂解的ga、o原子在所述in
x
al
y
mg
(1
‑
x
‑
y)
层上面结合生成厚度为d3的gao层，裂解过程中将ga原子摩尔含量从20％提高至40％，同时裂解的h、n、c原子随载气输送至尾管排出反应室；升高反应腔温度至800℃
‑
820℃，升高反应腔压力至400
‑
440mbar，通入nh3、tmga及n2，周期性中断ga源在所述gao层上面生长厚度为d4的gan垒层，在gan垒层生长过程中，tmga中断和通入反应腔的时间分别是8s和4s；其中，d3+d4＝1.5(d1+d2)；周期性依次进行通入tmin源、生长mqws1以及生长mqws2的步骤，周期数为2
‑
11个。2.根据权利要求1所述的适用于小间距显示屏的led外延片制作方法，其特征在于，在1000
‑
1100℃的温度下，通入100
‑
130l/min的h2，保持反应腔压力100
‑
300mbar，处理蓝宝石衬底5
‑
10min。3.根据权利要求2所述的适用于小间距显示屏的led外延片制作方法，其特征在于，所述生长低温gan缓冲层的具体过程为：降温至500
‑
600℃，保持反应腔压力300
‑
600mbar，通入流量为10000
‑
20000sccm的nh3、50
‑
100sccm的tmga及100
‑
130l/min的h2，在蓝宝石衬底上生长厚度为20
‑
40nm的低温gan缓冲层；升高温度到1000
‑
1100℃，保持反应腔压力300
‑
600mbar，通入流量为30000
‑
40000sccm的nh3和100
‑
130l/min的h2，保温300
‑
500s，将低温gan缓冲层腐蚀成不规则岛形。4.根据权利要求1所述的适用于小间距显示屏的led外延片制作方法，其特征在于，所述生长非掺杂gan层的具体过程为：升高温度到1000
‑
1200℃，保持反应腔压力300
‑
600mbar，通入流量为30000
‑
40000sccm的nh3、200
‑
400sccm的tmga及100
‑
130l/min的h2，持续生长2
‑
4μm的非掺杂gan层。5.根据权利要求1所述的适用于小间距显示屏的led外延片制作方法，其特征在于，所
述生长掺杂si的n型gan层的具体过程为：保持反应腔压力300
‑
600mbar，保持温度1000
‑
1200℃，通入流量为30000
‑
60000sccm的nh3、200
‑
400sccm的tmga、100
‑
130l/min的h2及20
‑
50sccm的sih4，持续生长3
‑
4μm掺杂si的n型gan层，其中，si掺杂浓度5e18
‑
1e19atoms/cm3。6.根据权利要求1所述的适用于小间距显示屏的led外延片制作方法，其特征在于，所述生长algan电子阻挡层的具体过程为：在温度为900
‑
950℃，反应腔压力为200
‑
400mbar，通入50000
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70000sccm的nh3、30
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60sccm的tmga、100
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130l/min的h2、100
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130sccm的tmal和1000
‑
1300sccm的cp2mg的条件下，生长所述algan电子阻挡层，所述algan层的厚度为40
‑
60nm，其中，mg掺杂浓度为1e19
‑
1e20atoms/cm3。7.根据权利要求1所述的适用于小间距显示屏的led外延片制作方法，其特征在于，所述生长掺杂mg的p型gan层的具体过程为：保持反应腔压力400
‑
900mbar、温度950
‑
1000℃，通入流量为50000
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70000sccm的nh3、20
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100sccm的tmga、100
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130l/min的h2及1000
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3000sccm的cp2mg，持续生长50
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200nm的掺杂mg的p型gan层，其中，mg掺杂浓度1e19
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1e20atoms/cm3。8.根据权利要求1所述的适用于小间距显示屏的led外延片制作方法，其特征在于，所述降温冷却的具体过程为：降温至650
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680℃，保温20
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30min，关闭加热系统、关闭给气系统，随炉冷却。
技术总结
本申请公开了一种适用于小间距显示屏的LED外延片制作方法，依次包括：处理衬底、生长低温GaN缓冲层、生长非掺杂GaN层、生长掺杂Si的N型GaN层、生长多量子阱层、生长AlGaN电子阻挡层、生长掺杂Mg的P型GaN层，降温冷却，其中生长多量子阱层依次包括进行通入TMIn源、生长MQWs1以及生长MQWs2的步骤，所述生长MQWs1包括依次生长InGaN阱层和In
技术研发人员：徐平
受保护的技术使用者：湘能华磊光电股份有限公司
技术研发日：2021.07.20
技术公布日：2021/10/23