JP2017513236A - Ｌａｏ基板に基づく非極性青色ｌｅｄエピタキシャルウェハ及びその製造方法 - Google Patents

Ｌａｏ基板に基づく非極性青色ｌｅｄエピタキシャルウェハ及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2017513236A
JP2017513236A JP2016574326A JP2016574326A JP2017513236A JP 2017513236 A JP2017513236 A JP 2017513236A JP 2016574326 A JP2016574326 A JP 2016574326A JP 2016574326 A JP2016574326 A JP 2016574326A JP 2017513236 A JP2017513236 A JP 2017513236A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nonpolar
lao substrate
layer
epitaxial wafer
lao
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016574326A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6326154B2 (ja
Inventor
卓然 蔡
卓然 蔡
海 高
海 高
智 劉
智 劉
祥麟 尹
祥麟 尹
正偉 劉
正偉 劉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Chiptek Semiconductor Technology Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Chiptek Semiconductor Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Chiptek Semiconductor Technology Co Ltd filed Critical Shanghai Chiptek Semiconductor Technology Co Ltd
Publication of JP2017513236A publication Critical patent/JP2017513236A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6326154B2 publication Critical patent/JP6326154B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/01—Manufacture or treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
    • C30B11/14—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method characterised by the seed, e.g. its crystallographic orientation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B23/00—Single-crystal growth by condensing evaporated or sublimed materials
    • C30B23/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B23/025—Epitaxial-layer growth characterised by the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/18—Epitaxial-layer growth characterised by the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/18—Epitaxial-layer growth characterised by the substrate
    • C30B25/183—Epitaxial-layer growth characterised by the substrate being provided with a buffer layer, e.g. a lattice matching layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/18—Epitaxial-layer growth characterised by the substrate
    • C30B25/186—Epitaxial-layer growth characterised by the substrate being specially pre-treated by, e.g. chemical or physical means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
    • C30B29/403—AIII-nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
    • C30B29/403—AIII-nitrides
    • C30B29/406—Gallium nitride
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/01—Manufacture or treatment
    • H10H20/011—Manufacture or treatment of bodies, e.g. forming semiconductor layers
    • H10H20/013—Manufacture or treatment of bodies, e.g. forming semiconductor layers having light-emitting regions comprising only Group III-V materials
    • H10H20/0133—Manufacture or treatment of bodies, e.g. forming semiconductor layers having light-emitting regions comprising only Group III-V materials with a substrate not being Group III-V materials
    • H10H20/01335—Manufacture or treatment of bodies, e.g. forming semiconductor layers having light-emitting regions comprising only Group III-V materials with a substrate not being Group III-V materials the light-emitting regions comprising nitride materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/81—Bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/81—Bodies
    • H10H20/811—Bodies having quantum effect structures or superlattices, e.g. tunnel junctions
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/81—Bodies
    • H10H20/811—Bodies having quantum effect structures or superlattices, e.g. tunnel junctions
    • H10H20/812—Bodies having quantum effect structures or superlattices, e.g. tunnel junctions within the light-emitting regions, e.g. having quantum confinement structures
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/81—Bodies
    • H10H20/815—Bodies having stress relaxation structures, e.g. buffer layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/81—Bodies
    • H10H20/816—Bodies having carrier transport control structures, e.g. highly-doped semiconductor layers or current-blocking structures
    • H10H20/8162—Current-blocking structures
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/81—Bodies
    • H10H20/822—Materials of the light-emitting regions
    • H10H20/824—Materials of the light-emitting regions comprising only Group III-V materials, e.g. GaP
    • H10H20/825—Materials of the light-emitting regions comprising only Group III-V materials, e.g. GaP containing nitrogen, e.g. GaN
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/24—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using chemical vapour deposition [CVD]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/29—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
    • H10P14/2901—Materials
    • H10P14/2918—Materials being semiconductor metal oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/29—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
    • H10P14/2901—Materials
    • H10P14/2921—Materials being crystalline insulating materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/32—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H10P14/3202—Materials thereof
    • H10P14/3214—Materials thereof being Group IIIA-VA semiconductors
    • H10P14/3216—Nitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
    • H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
    • H10P14/3414—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being group IIIA-VIA materials
    • H10P14/3416—Nitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
    • H10P14/3438—Doping during depositing
    • H10P14/3441—Conductivity type
    • H10P14/3442—N-type
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
    • H10P14/3438—Doping during depositing
    • H10P14/3441—Conductivity type
    • H10P14/3444—P-type
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/81—Bodies
    • H10H20/817—Bodies characterised by the crystal structures or orientations, e.g. polycrystalline, amorphous or porous

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本発明はＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハ及びその製造方法を提供する。ａ）ＬＡＯ基板（１０）を用い、結晶配向を選択し、且つＬＡＯ基板に対して表面洗浄処理を行うステップ（Ｓ１）と、ｂ）ＬＡＯ基板に対してアニール処理を行い、且つＬＡＯ基板の表面にＡｌＮ種結晶層を形成するステップ（Ｓ２）と、ｃ）ＬＡＯ基板上に有機金属化学気相成長で非極性ｍ面ＧａＮバッファ層（１１）、非極性ノンドープｕ−ＧａＮ層（１２）、非極性ｎ型ドープＧａＮ薄膜（１３）、非極性ＩｎＧａＮ／ＧａＮ量子井戸（１４）、非極性ｍ面ＡｌＧａＮ電子バリア層（１５）及び非極性ｐ型ドープＧａＮ薄膜（１６）を順に形成するステップ（Ｓ３）とを含む。このＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハ及びその製造方法は、欠陥密度が低く、結晶品質が高く、発光特性に優れたという利点を有し、且つ製造コストが低い。【選択図】図３

Description

本発明はＬＥＤエピタキシャルウェハ及びその製造方法に関し、特にＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハ及びその製造方法に関する。
従来のＬＥＤ青色エピタキシャルウェハ基板は主にサファイアである。サファイア基板に基づくＬＥＤ技術は２つの深刻な問題がある。まず、サファイアとＧａＮ格子の不整合率は１７％と高く、このような高い格子不整合によってサファイアにおけるＬＥＤエピタキシャルウェハが非常に高い欠陥密度を有し、ＬＥＤチップの発光効率を大きく損なう。また、サファイア基板の価格は非常に高いため、窒素化物ＬＥＤの生産コストが高くなってしまう。
ＬＥＤチップの発光効率が十分に高くないことを引き起こすさらに１つの要因は従来幅広く使用されるＧａＮ系ＬＥＤが極性を有することである。現在では高効率ＬＥＤデバイスを製造する最も理想的な材料はＧａＮである。ＧａＮは六方最密結晶構造であり、その結晶面は極性面ｃ面［（０００１）面］と非極性面ａ面［（１１−２０）面］とｍ面［（１−１００）面］とに分けられる。現在、ＧａＮ系ＬＥＤはほとんどＧａＮの極性面に基づいて構築される。極性面ＧａＮにおいて、Ｇａ原子集合とＮ原子集合の質量中心は重ならず、それにより電気双極子を形成し、自発分極場と圧電分極場を発生させ、更に量子閉じ込めシュタルク効果（Ｑｕａｎｔｕｍ−ｃｏｎｆｉｎｅｄ Ｓｔａｒｋｅｒ Ｅｆｆｅｃｔ、ＱＣＳＥ）を引き起こし、電子を正孔と分離させ、電荷キャリアの放射複合効率が低下し、最終的にＬＥＤの発光効率に影響を与え、且つＬＥＤ発光波長の不安定さを引き起こす。
本発明が解決しようとする技術的課題はＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハ及びその製造方法を提供することであり、欠陥密度が低く、結晶品質が高く、発光特性に優れたという利点を有し、且つ製造コストが低い。
本発明が上記技術的課題を解決するために用いる技術的解決手段は、バッファ層、第一ノンドープ層、第一ドープ層、量子井戸層、電子バリア層及び第二ドープ層が順に設置されるＬＡＯ基板である基板を備えるＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハを提供することである。
上記ＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハは、前記バッファ層が非極性ｍ面ＧａＮバッファ層、前記第一ノンドープ層が非極性ノンドープｕ−ＧａＮ層、前記第一ドープ層が非極性ｎ型ドープＧａＮ薄膜、前記量子井戸層が非極性ＩｎＧａＮ／ＧａＮ量子井戸層、前記電子バリア層が非極性ｍ面ＡｌＧａＮ電子バリア層、前記第二ドープ層が非極性ｐ型ドープＧａＮ薄膜である。
本発明は上記技術的課題を解決するために、さらにＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造方法を提供し、ａ）ＬＡＯ基板を用い、結晶配向を選択し、且つＬＡＯ基板に対して表面洗浄処理を行うステップと、ｂ）ＬＡＯ基板に対してアニール処理を行い、且つＬＡＯ基板の表面にＡｌＮ種結晶層を形成するステップと、ｃ）ＬＡＯ基板上に有機金属化学気相成長で順に非極性ｍ面ＧａＮバッファ層、非極性ノンドープｕ−ＧａＮ層、非極性ｎ型ドープＧａＮ薄膜、非極性ＩｎＧａＮ／ＧａＮ量子井戸、非極性ｍ面ＡｌＧａＮ電子バリア層及び非極性ｐ型ドープＧａＮ薄膜を形成するステップとを含む。
上記ＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造方法であって、前記ステップｂ）では、ＬＡＯ基板を９００〜１２００℃で１〜４時間高温ベーキングして室温に空冷し、次にＮ２プラズマを注入して３０〜８０分間保温し、ＬＡＯ基板の表面に高周波プラズマ強化有機金属化学気相成長でＡｌＮ種結晶層を形成し、Ｎプラズマの流量が４０〜９０ｓｃｃｍ、プラズマ窒素を発生させる高周波電力が２００〜５００Ｗである。
上記ＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造方法であって、前記ステップｃ）では非極性ｍ面ＧａＮバッファ層の形成過程は、ＬＡＯ基板の温度を４００〜８００℃に下げ、ＴＭＧａとＮプラズマを注入し、反応室の圧力を４００〜７００ｔｏｒｒに、Ｎプラズマの流量を４０〜９０ｓｃｃｍに、プラズマ窒素を発生させる高周波電力を２００〜７００Ｗに、Ｖ／III比を８００〜１２００に制御することである。
上記ＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造方法であって、前記ステップｃ）では非極性ノンドープｕ−ＧａＮ層の形成過程は、ＬＡＯ基板の温度を１０００〜１５００℃に制御し、ＴＭＧａを注入し、反応室の圧力を４００ｔｏｒｒに、Ｖ／III比を１８０に制御することである。
上記ＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造方法であって、前記ステップｃ）では非極性ｎ型ドープＧａＮ薄膜の形成過程は、ＬＡＯ基板の温度を１０００〜１３００℃に制御し、ＴＭＧａとＳｉＨ４を注入し、ＳｉＨ４の流量を６０〜１００ｓｃｃｍに維持し、反応室の圧力を２４０ｔｏｒｒに、Ｖ／III比を１６０に、ドープ電子濃度を１．０×１０１７〜５．３×１０１９ｃｍ−３に制御することであり、
上記ＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造方法であって、前記ステップｃ）では非極性ＩｎＧａＮ／ＧａＮ量子井戸の形成過程は、
ＬＡＯ基板の温度を７５０〜９５０℃に制御し、Ｈ２を閉じ、ＴＥＧａとアンモニアを注入し、反応室の圧力を２００ｔｏｒｒに、Ｖ／III比を９８６に、厚みを１０〜１５ｎｍに制御するバリア層形成ステップと、
ＬＡＯ基板の温度を７５０〜９５０℃に制御し、Ｈ２を閉じ、ＴＥＧａ、ＴＭＩｎ及びアンモニアを注入し、反応室の圧力を２００ｔｏｒｒに、Ｖ／III比を１４３９に、厚みを２〜４ｎｍに制御する井戸層形成ステップと、を含む。
上記ＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造方法であって、前記ステップｃ）では非極性ｍ面ＡｌＧａＮ電子バリア層の形成過程は、ＬＡＯ基板の温度を９００〜１０５０℃に上げ、ＴＭＧａとアンモニアを注入し、反応室の圧力を２００ｔｏｒｒに、Ｖ／III比を９８６に制御することである。
上記ＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造方法であって、前記ステップｃ）では非極性ｐ型ドープＧａＮ薄膜の形成過程は、ＬＡＯ基板の温度を９００〜１１００℃に制御し、ＴＭＧａ、ＣＰ２Ｍｇ及びアンモニアを注入し、ＣＰ２Ｍｇの流量を２５０〜４５０ｓｃｃｍに維持し、反応室の圧力を２００ｔｏｒｒに、Ｖ／III比を１０００〜１２５０に、ドープ正孔濃度を１．０×１０１６〜２．２×１０１８ｃｍ−３に制御することである。
従来技術と比べて、本発明に係るＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハ及びその製造方法は、ＬＡＯ基板を用い、且つＬＡＯ基板上にバッファ層、第一ノンドープ層、第一ドープ層、量子井戸層、電子バリア層及び第二ドープ層を順に設置することにより、欠陥密度が低く、結晶品質が高く、発光特性に優れたという利点を有し、且つ製造コストが低いという有益な効果を有する。
図１は本発明のＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの構造模式図である。 図２は本発明のＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造装置の構造模式図である。 図３は本発明のＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造プロセスの模式図である。 図４は本発明のＬＡＯ基板の（００１）面上に成長する非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハのＸＲＤパターンである。 図５は本発明のＬＡＯ基板上に成長する非極性ｍ面青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの室温でのＰＬスペクトルパターンである。 図６は本発明のＬＡＯ基板上に成長する非極性ｍ面青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの室温でのＥＬスペクトルパターンである。
以下、図面と実施例を参照しながら本発明を更に説明する。
図１は本発明のＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの構造模式図である。
図１を参照し、本発明に係るＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハは、バッファ層、第一ノンドープ層、第一ドープ層、量子井戸層、電子バリア層及び第二ドープ層が順に設置されるＬＡＯ基板である基板を備える。本発明のＬＡＯ基板上に成長する非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハにおいて、前記ＬＡＯ基板はランタンアルミニウム酸化物基板とも呼ばれ、Ｌａ、Ａｌ、Ｏ元素で構成され、分子式がＬａＡｌｘＯｙである。図１に示されるように、本発明に係る非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハは、下から上へ順に配列されるＬＡＯ基板１０、非極性ｍ面ＧａＮバッファ層１１、非極性ノンドープｕ−ＧａＮ層１２、非極性ｎ型ドープＧａＮ薄膜１３、非極性ＩｎＧａＮ／ＧａＮ量子井戸層１４、非極性ｍ面ＡｌＧａＮ電子バリア層１５、及び非極性ｐ型ドープＧａＮ薄膜１６を備える。
図２は本発明のＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造装置の構造模式図である。
続いて図２を参照し、２０、２１はそれぞれＮＨ３とＳｉＨ４であり、ＮとＳｉを提供することに用いられ、２２はＨ２であり、キャリアガスとして、Ｃｐ２Ｍｇ、ＴＭＧａ、ＴＭＩｎを輸送することに用いられ、２３、２４、２５はそれぞれＣｐ２Ｍｇ、ＴＭＧａ、ＴＭＩｎであり、ＬＥＤ成長に必要なＭｇ、Ｇａ、Ｉｎを提供することに用いられ、２６はマニピュレーターであり、基板とサンプルを搬送することに用いられ、２７は高周波誘導加熱装置であり、基板に対して加熱及び温度制御を行うことに用いられ、２８はグラファイト板であり、ＬＡＯ基板を載置することに用いられ、２９は反応チャンバーであり、各種の反応ガスが化学反応してＬＥＤを生成するチャンバーであり、３０はノズルであり、反応ガスを十分に混合して基板の表面に均一に噴射する装置であり、３１は高周波プラズマ源装置であり、活性Ｎを提供することに用いられ、３２−４０はバルブであり、各種の配管におけるガスの輸送状態を制御することに用いられる。ＭＦＣは流量コントローラであり、気体の流量を制御し、それにより成長ニーズを満たすことに用いられる。
図３は本発明のＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造プロセスの模式図である。
続いて図３を参照し、本発明のＬＡＯ基板上に成長する非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造方法は、具体的には、
ＬＡＯ基板を用い、結晶配向を選択し、且つＬＡＯ基板に対して表面洗浄処理を行うステップＳ１と、
ＬＡＯ基板に対してアニール処理を行い、且つＬＡＯ基板の表面にＡｌＮ種結晶層を形成するステップＳ２と、
ＬＡＯ基板上に有機金属化学気相成長で順に非極性ｍ面ＧａＮバッファ層、非極性ノンドープｕ−ＧａＮ層、非極性ｎ型ドープＧａＮ薄膜、非極性ＩｎＧａＮ／ＧａＮ量子井戸、非極性ｍ面ＡｌＧａＮ電子バリア層及び非極性ｐ型ドープＧａＮ薄膜を形成するステップＳ３と、を含む。
以下、具体的な実施例を挙げて、製造ステップ及びプロセス条件は以下のとおりである。
（１）ＬＡＯ基板を用い、結晶配向を選択し、
（２）基板に対して表面洗浄処理を行い、
（３）基板に対してアニール処理を行い、基板を９００−１２００℃で１〜４ｈ高温ベーキングして室温に空冷し、次にＮ２プラズマを注入して３０〜８０分間保温し、基板の表面にＡｌＮ種結晶層を形成し、ＧａＮ薄膜の成長にテンプレートを提供し、Ｎプラズマの流量が４０〜９０ｓｃｃｍ、プラズマ窒素を発生させる高周波電力が２００〜５００Ｗであり、
（４）高周波プラズマ（ＲＦ）強化有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）で非極性ｍ面ＧａＮバッファ層を生長させ、プロセス条件は、基板の温度を４００〜８００℃に下げ、ＴＭＧａとＮプラズマを注入し、反応室の圧力が４００〜７００ｔｏｒｒ、Ｎプラズマの流量が４０〜９０ｓｃｃｍ、プラズマ窒素を発生させる高周波電力が２００〜７００Ｗ、Ｖ／III比が８００〜１２００であることであり、
（５）ＭＯＣＶＤプロセスで非極性ノンドープｕ−ＧａＮ層を成長させ、プロセス条件は、基板の温度が１０００〜１５００℃で、ＴＭＧａを注入し、反応室の圧力が４００ｔｏｒｒ、Ｖ／III比が１８０であることであり、
（６）ＭＯＣＶＤプロセスで非極性ｎ型ドープＧａＮ薄膜を成長させ、プロセス条件は、基板の温度が１０００〜１３００℃で、ＴＭＧａとＳｉＨ４を注入し、ＳｉＨ４の流量を６０〜１００ｓｃｃｍに、反応室の圧力を２４０ｔｏｒｒに、Ｖ／III比を１６０に、ドープ電子濃度を１．０×１０１７〜５．３×１０１９ｃｍ−３に維持することであり、
（７）ＭＯＣＶＤプロセスで非極性ＩｎＧａＮ／ＧａＮ量子井戸を成長させ、プロセス条件は、バリア層を形成するステップでは、基板の温度が７５０〜９５０℃であり、Ｈ２を閉じ、ＴＥＧａとアンモニアを注入し、反応室の圧力が２００ｔｏｒｒ、Ｖ／III比が９８６、厚みが１０〜１５ｎｍであり、井戸層を形成するステップでは、基板の温度が７５０〜９５０℃であり、Ｈ２を閉じ、ＴＥＧａ、ＴＭＩｎ及びアンモニアを注入し、反応室の圧力が２００ｔｏｒｒ、Ｖ／III比が１４３９、厚みが２〜４ｎｍであることであり、
（８）ＭＯＣＶＤプロセスで非極性ｍ面ＡｌＧａＮ電子バリア層を成長させ、プロセス条件は、基板の温度を９００〜１０５０℃に上げ、ＴＭＧａとアンモニアを注入し、反応室の圧力が２００ｔｏｒｒ、Ｖ／III比が９８６であることであり、
（９）ＭＯＣＶＤプロセスで非極性ｐ型ドープＧａＮ薄膜を成長させ、プロセス条件は、基板の温度が９００〜１１００℃であり、ＴＭＧａ、ＣＰ２Ｍｇ及びアンモニアを注入し、ＣＰ２Ｍｇの流量を２５０〜４５０ｓｃｃｍに、反応室の圧力を２００ｔｏｒｒに、Ｖ／III比を１０００〜１２５０に、ドープ正孔濃度を１．０×１０１６−２．２×１０１８ｃｍ−３に維持することである。
図４は本発明のＬＡＯ基板の（００１）面上に成長する非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハのＸＲＤパターンである。
図４から分かるように、本発明のＬＥＤエピタキシャルウェハの×線ロッキングカーブの半値幅（ＦＷＨＭ）値をテストしたところ、その半値幅（ＦＷＨＭ）値が０．１°より低く、本発明で製造される非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハは欠陥密度でも結晶品質でも、非常に良好な性能を有することを示す。
図５は本発明のＬＡＯ基板上に成長する非極性ｍ面青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの室温でのＰＬスペクトルパターンである。
図５から分かるように、本発明は温度が２９３ＫのＰＬスペクトルテストを行ったところ、得られた発光ピーク波長が４６０ｎｍ、半値幅が２３ｎｍである。これは本発明で製造される非極性ＧａＮ薄膜が良好な光学的特性を有することを示す。
図６は本発明のＬＡＯ基板上に成長する非極性ｍ面青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの室温でのＥＬスペクトルパターンである。
図６から分かるように、温度が２９３ＫのＥＬスペクトルテストを行ったところ、得られた発光ピーク波長が４６１ｎｍ、半値幅が２２ｎｍ、出力電力が７．８ｍｗ＠２０ｍＡである。本発明で製造される非極性ＧａＮ薄膜は非常に良好な電気的特性を有することを示す。
要するに、本発明に係るＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハ及びその製造方法は、ＬＡＯ基板を用い、且つＬＡＯ基板上に順に非極性ｍ面ＧａＮバッファ層、非極性ノンドープＧａＮ層、非極性ｎ型ドープＧａＮ薄膜、非極性ＩｎＧａＮ／ＧａＮ量子井戸層、非極性ｍ面ＡｌＧａＮ電子バリア層及び非極性ｐ型ドープＧａＮ薄膜を形成する。従来技術と比べて、本発明は、成長プロセスがシンプルで、製造コストが低いという利点を有し、且つ製造する非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハは欠陥密度が低く、結晶品質が高く、良好な電気的・光学的特性を有する。
以上、好適な実施例を参照して本発明を開示したが、本発明を限定するものではない。当業者は、本発明の精神と範囲を逸脱せずに、いくつかの変更や改良を行うことができ、従って本発明の保護範囲は特許請求の範囲が定義する範囲を基準とするべきである。

Claims (10)

  1. 基板を備えるＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハであって、
    前記基板は、バッファ層、第一ノンドープ層、第一ドープ層、量子井戸層、電子バリア層及び第二ドープ層が順に設置されるＬＡＯ基板であることを特徴とするＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハ。
  2. 前記バッファ層が非極性ｍ面ＧａＮバッファ層、前記第一ノンドープ層が非極性ノンドープｕ−ＧａＮ層、前記第一ドープ層が非極性ｎ型ドープＧａＮ薄膜、前記量子井戸層が非極性ＩｎＧａＮ／ＧａＮ量子井戸層、前記電子バリア層が非極性ｍ面ＡｌＧａＮ電子バリア層、前記第二ドープ層が非極性ｐ型ドープＧａＮ薄膜であることを特徴とする請求項１に記載のＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハ。
  3. ａ）ＬＡＯ基板を用い、結晶配向を選択し、且つＬＡＯ基板に対して表面洗浄処理を行うステップと、
    ｂ）ＬＡＯ基板に対してアニール処理を行い、且つＬＡＯ基板の表面にＡｌＮ種結晶層を形成するステップと、
    ｃ）ＬＡＯ基板上に有機金属化学気相成長で非極性ｍ面ＧａＮバッファ層、非極性ノンドープｕ−ＧａＮ層、非極性ｎ型ドープＧａＮ薄膜、非極性ＩｎＧａＮ／ＧａＮ量子井戸、非極性ｍ面ＡｌＧａＮ電子バリア層及び非極性ｐ型ドープＧａＮ薄膜を順に形成するステップと、を含むことを特徴とする請求項２に記載のＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造方法。
  4. 前記ステップｂ）では、ＬＡＯ基板を９００〜１２００℃で１〜４時間高温ベーキングして室温に空冷し、次にＮ２プラズマを注入して３０〜８０分間保温し、ＬＡＯ基板の表面に高周波プラズマ強化有機金属化学気相成長でＡｌＮ種結晶層を形成し、Ｎプラズマの流量が４０〜９０ｓｃｃｍ、プラズマ窒素を発生させる高周波電力が２００〜５００Ｗであることを特徴とする請求項３に記載のＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造方法。
  5. 前記ステップｃ）では非極性ｍ面ＧａＮバッファ層の形成過程は、ＬＡＯ基板の温度を４００〜８００℃に下げ、ＴＭＧａとＮプラズマを注入し、反応室の圧力を４００〜７００ｔｏｒｒに、Ｎプラズマの流量を４０〜９０ｓｃｃｍに、プラズマ窒素を発生させる高周波電力を２００〜７００Ｗに、Ｖ／III比を８００〜１２００に制御することであることを特徴とする請求項３に記載のＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造方法。
  6. 前記ステップｃ）では非極性ノンドープｕ−ＧａＮ層の形成過程は、ＬＡＯ基板の温度を１０００〜１５００℃に制御し、ＴＭＧａを注入し、反応室の圧力を４００ｔｏｒｒに、Ｖ／III比を１８０に制御することであることを特徴とする請求項３に記載のＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造方法。
  7. 前記ステップｃ）では非極性ｎ型ドープＧａＮ薄膜の形成過程は、ＬＡＯ基板の温度を１０００〜１３００℃に制御し、ＴＭＧａとＳｉＨ４を注入し、ＳｉＨ４の流量を６０〜１００ｓｃｃｍに維持し、反応室の圧力を２４０ｔｏｒｒに、Ｖ／III比を１６０に、ドープ電子濃度を１．０×１０１７〜５．３×１０１９ｃｍ−３に制御することであることを特徴とする請求項３に記載のＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造方法。
  8. 前記ステップｃ）では非極性ＩｎＧａＮ／ＧａＮ量子井戸の形成過程は、
    ＬＡＯ基板の温度を７５０〜９５０℃に制御し、Ｈ２を閉じ、ＴＥＧａとアンモニアを注入し、反応室の圧力を２００ｔｏｒｒに、Ｖ／III比を９８６に、厚みを１０〜１５ｎｍに制御するバリア層形成ステップと、
    ＬＡＯ基板の温度を７５０〜９５０℃に制御し、Ｈ２を閉じ、ＴＥＧａ、ＴＭＩｎ及びアンモニアを注入し、反応室の圧力を２００ｔｏｒｒに、Ｖ／III比を１４３９に、厚みを２〜４ｎｍに制御する井戸層形成ステップと、を含むことを特徴とする請求項３に記載のＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造方法。
  9. 前記ステップｃ）では非極性ｍ面ＡｌＧａＮ電子バリア層の形成過程は、ＬＡＯ基板の温度を９００〜１０５０℃に上げ、ＴＭＧａとアンモニアを注入し、反応室の圧力を２００ｔｏｒｒに、Ｖ／III比を９８６に制御することであることを特徴とする請求項３に記載のＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造方法。
  10. 前記ステップｃ）では非極性ｐ型ドープＧａＮ薄膜の形成過程は、ＬＡＯ基板の温度を９００〜１１００℃に制御し、ＴＭＧａ、ＣＰ２Ｍｇ及びアンモニアを注入し、ＣＰ２Ｍｇの流量を２５０〜４５０ｓｃｃｍに維持し、反応室の圧力を２００ｔｏｒｒに、Ｖ／III比を１０００〜１２５０に、ドープ正孔濃度を１．０×１０１６〜２．２×１０１８ｃｍ−３に制御することであることを特徴とする請求項３に記載のＬＡＯ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造方法。
JP2016574326A 2014-03-24 2015-03-23 ＬａＡｌｘＯｙ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造方法 Active JP6326154B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410112151.6A CN104600162B (zh) 2014-03-24 2014-03-24 基于lao衬底的非极性蓝光led外延片的制备方法
CN201410112151.6 2014-03-24
PCT/CN2015/074828 WO2015144023A1 (zh) 2014-03-24 2015-03-23 基于lao衬底的非极性蓝光led外延片及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017513236A true JP2017513236A (ja) 2017-05-25
JP6326154B2 JP6326154B2 (ja) 2018-05-16

Family

ID=53125803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016574326A Active JP6326154B2 (ja) 2014-03-24 2015-03-23 ＬａＡｌｘＯｙ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9978908B2 (ja)
EP (1) EP3107128B1 (ja)
JP (1) JP6326154B2 (ja)
KR (1) KR20160130411A (ja)
CN (1) CN104600162B (ja)
CA (1) CA2942999C (ja)
PL (1) PL3107128T3 (ja)
RU (1) RU2643176C1 (ja)
WO (1) WO2015144023A1 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104600162B (zh) 2014-03-24 2016-01-27 上海卓霖半导体科技有限公司 基于lao衬底的非极性蓝光led外延片的制备方法
CN106299041A (zh) * 2016-08-29 2017-01-04 华南理工大学 生长在r面蓝宝石衬底上的非极性LED外延片的制备方法及应用
CN107170862B (zh) * 2017-06-08 2019-03-22 中国科学院半导体研究所 一种非极性面量子点发光二极管及其制备方法
CN107887301B (zh) * 2017-09-27 2020-07-07 华灿光电（浙江）有限公司 一种发光二极管外延片的制造方法
CN108538972A (zh) * 2018-04-28 2018-09-14 华南理工大学 一种图形化Si衬底上非极性紫外LED及其制备与应用
CN111276583A (zh) * 2020-02-12 2020-06-12 广东省半导体产业技术研究院 一种GaN基LED外延结构及其制备方法、发光二极管
CN113571607B (zh) * 2021-06-01 2022-08-12 华灿光电（浙江）有限公司 高发光效率的发光二极管外延片及其制造方法
CN114899258B (zh) * 2022-04-08 2024-03-12 华南理工大学 非极性AlGaN基深紫外光电探测器外延结构及其制备方法
CN114875492B (zh) * 2022-04-18 2023-08-22 华南理工大学 生长在LaAlO3衬底上的非极性p型GaN薄膜外延结构及其制备方法
CN116885050B (zh) * 2023-06-01 2025-12-09 福建兆元光电有限公司 一种led外延片的补长方法
CN116936700B (zh) * 2023-09-15 2023-12-22 江西兆驰半导体有限公司 发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管
CN117525232B (zh) * 2024-01-03 2024-03-29 江西兆驰半导体有限公司 发光二极管外延片及其制备方法、发光二极管

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07201745A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Hitachi Cable Ltd 半導体ウェハ及びその製造方法
JP2002029896A (ja) * 2000-07-05 2002-01-29 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 窒化物半導体の結晶成長方法
CN1761080A (zh) * 2005-10-13 2006-04-19 南京大学 一种m面InGaN/GaN量子阱LED器件结构的生长方法
CN1881625A (zh) * 2005-06-15 2006-12-20 上海蓝光科技有限公司 Mocvd生长氮化物发光二极管结构外延片的方法
JP2007294772A (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Mitsubishi Cable Ind Ltd 窒化物半導体素子の製造方法
JP2007311371A (ja) * 2006-05-15 2007-11-29 Mitsubishi Cable Ind Ltd 窒化物半導体素子の製造方法
JP2008543087A (ja) * 2005-05-31 2008-11-27 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア 有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）による平坦な無極性｛１−１００｝ｍ面窒化ガリウムの成長方法及び装置
JP2010512661A (ja) * 2006-12-11 2010-04-22 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア 高特性無極性ｉｉｉ族窒化物光デバイスの有機金属化学気相成長法（ｍｏｃｖｄ）による成長
US20110062437A1 (en) * 2009-09-17 2011-03-17 National Chiao Tung University Method for growing non-polar m-plane epitaxial layer of wurtzite semiconductors on single crystal oxide substrates
JP2013115105A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Sharp Corp 窒化物半導体発光素子および窒化物半導体発光素子の製造方法
US20130240876A1 (en) * 2012-03-14 2013-09-19 National Chiao Tung University Non-polar plane of wurtzite structure material

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7112860B2 (en) * 2003-03-03 2006-09-26 Cree, Inc. Integrated nitride-based acoustic wave devices and methods of fabricating integrated nitride-based acoustic wave devices
JP2005223165A (ja) 2004-02-06 2005-08-18 Sanyo Electric Co Ltd 窒化物系発光素子
US7285799B2 (en) * 2004-04-21 2007-10-23 Philip Lumileds Lighting Company, Llc Semiconductor light emitting devices including in-plane light emitting layers
TWM314427U (en) * 2006-08-29 2007-06-21 Sfi Electronics Technology Inc LED assembly with having ESD protection capacity
JP4962130B2 (ja) 2007-04-04 2012-06-27 三菱化学株式会社 ＧａＮ系半導体発光ダイオードの製造方法
JP2009016467A (ja) * 2007-07-03 2009-01-22 Sony Corp 窒化ガリウム系半導体素子及びこれを用いた光学装置並びにこれを用いた画像表示装置
JP2009283785A (ja) 2008-05-23 2009-12-03 Showa Denko Kk Ｉｉｉ族窒化物半導体積層構造体およびその製造方法
US8435816B2 (en) * 2008-08-22 2013-05-07 Lattice Power (Jiangxi) Corporation Method for fabricating InGaAlN light emitting device on a combined substrate
CN101901761B (zh) 2010-06-24 2011-10-19 西安电子科技大学 基于γ面LiAlO2衬底上非极性m面GaN的MOCVD生长方法
TWI433231B (zh) * 2010-12-02 2014-04-01 晶元光電股份有限公司 一種半導體元件的製作方法
US20120171797A1 (en) 2010-12-08 2012-07-05 Applied Materials, Inc. Seasoning of deposition chamber for dopant profile control in led film stacks
JP5468709B2 (ja) 2012-03-05 2014-04-09 パナソニック株式会社 窒化物半導体発光素子、光源及びその製造方法
CN203085627U (zh) * 2012-12-11 2013-07-24 华南理工大学 生长在LiGaO2衬底上的非极性蓝光LED外延片
CN103268911B (zh) 2013-04-22 2016-05-18 浙江大学 p-NiO/n-ZnO异质结发光器件及其制备方法
CN103296159B (zh) 2013-05-31 2015-09-16 华南理工大学 生长在铝酸锶钽镧衬底上的InGaN/GaN多量子阱及制备方法
CN103311100A (zh) 2013-06-14 2013-09-18 西安电子科技大学 含有非极性m面GaN缓冲层的InN半导体器件的制备方法
CN203760505U (zh) 2014-03-24 2014-08-06 上海卓霖信息科技有限公司 用于lao衬底的非极性蓝光led外延片的制备装置
CN104600162B (zh) 2014-03-24 2016-01-27 上海卓霖半导体科技有限公司 基于lao衬底的非极性蓝光led外延片的制备方法
CN203850326U (zh) * 2014-03-24 2014-09-24 上海卓霖信息科技有限公司 基于lao衬底的非极性蓝光led外延片

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07201745A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Hitachi Cable Ltd 半導体ウェハ及びその製造方法
JP2002029896A (ja) * 2000-07-05 2002-01-29 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 窒化物半導体の結晶成長方法
JP2008543087A (ja) * 2005-05-31 2008-11-27 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア 有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）による平坦な無極性｛１−１００｝ｍ面窒化ガリウムの成長方法及び装置
CN1881625A (zh) * 2005-06-15 2006-12-20 上海蓝光科技有限公司 Mocvd生长氮化物发光二极管结构外延片的方法
CN1761080A (zh) * 2005-10-13 2006-04-19 南京大学 一种m面InGaN/GaN量子阱LED器件结构的生长方法
JP2007294772A (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Mitsubishi Cable Ind Ltd 窒化物半導体素子の製造方法
JP2007311371A (ja) * 2006-05-15 2007-11-29 Mitsubishi Cable Ind Ltd 窒化物半導体素子の製造方法
JP2010512661A (ja) * 2006-12-11 2010-04-22 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア 高特性無極性ｉｉｉ族窒化物光デバイスの有機金属化学気相成長法（ｍｏｃｖｄ）による成長
US20110062437A1 (en) * 2009-09-17 2011-03-17 National Chiao Tung University Method for growing non-polar m-plane epitaxial layer of wurtzite semiconductors on single crystal oxide substrates
JP2013115105A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Sharp Corp 窒化物半導体発光素子および窒化物半導体発光素子の製造方法
US20130240876A1 (en) * 2012-03-14 2013-09-19 National Chiao Tung University Non-polar plane of wurtzite structure material

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JEOUNG JU LEE, 外8名: "Epitaxial Growth of GaN on LaAlO3(100) Substrate by RF Plasma Assisted Molecular Beam Epitaxy", JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, vol. Vol. 38, Part 1, No. 11, JPN6017037943, November 1999 (1999-11-01), pages 6487 - 6488, ISSN: 0003653274 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160130411A (ko) 2016-11-11
WO2015144023A1 (zh) 2015-10-01
US9978908B2 (en) 2018-05-22
EP3107128A1 (en) 2016-12-21
CN104600162B (zh) 2016-01-27
CA2942999C (en) 2019-01-15
US20170110627A1 (en) 2017-04-20
PL3107128T3 (pl) 2018-09-28
EP3107128B1 (en) 2018-04-18
JP6326154B2 (ja) 2018-05-16
CN104600162A (zh) 2015-05-06
CA2942999A1 (en) 2015-10-01
RU2643176C1 (ru) 2018-01-31
EP3107128A4 (en) 2016-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6326154B2 (ja) ＬａＡｌｘＯｙ基板に基づく非極性青色ＬＥＤエピタキシャルウェハの製造方法
CN103811601B (zh) 一种以蓝宝石衬底为基板的GaN基LED多阶缓冲层生长方法
CN110718612A (zh) 发光二极管外延片及其制造方法
CN113410353B (zh) 发光二极管外延片及其制备方法
CN109119515A (zh) 一种发光二极管外延片及其制造方法
CN101111945A (zh) 氮化物半导体元件和氮化物半导体结晶层的生长方法
CN108649109A (zh) 一种发光二极管外延片及其制造方法
CN108878609B (zh) Led的aln缓冲层及其外延生长方法
CN108598233A (zh) 一种led外延层生长方法
CN110491975A (zh) 一种led外延片及其制作方法和半导体器件
CN110620168B (zh) 一种led外延生长方法
CN109411573A (zh) 一种led外延结构生长方法
CN104201257B (zh) 通过缓冲层调节控制led外延片波长均匀性的方法
CN108281519B (zh) 一种发光二极管外延片及其制造方法
CN114464709A (zh) 一种led外延片、外延生长方法及led芯片
JP2003332234A (ja) 窒化層を有するサファイア基板およびその製造方法
CN203760505U (zh) 用于lao衬底的非极性蓝光led外延片的制备装置
CN104485399B (zh) 一种提高外延晶体质量的外延生长方法
CN113410354A (zh) 提高晶体质量的发光二极管外延片及其制备方法
CN112331748A (zh) 一种发光二极管的外延结构及其制备方法
CN203850326U (zh) 基于lao衬底的非极性蓝光led外延片
CN115084329B (zh) 一种应用于Si衬底上的LED外延片及其生长方法
CN105679898A (zh) 具有翘曲调节结构层的led外延结构及其生长方法
CN105161588A (zh) 基于r面蓝宝石衬底上黄光LED材料及其制作方法
CN103022294B (zh) 一种蓝宝石外延片结构及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161020

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160913

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170127

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170925

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171003

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171222

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180403

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180413

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6326154

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250