一種光電器件的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體光電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光電器件的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體光電器件(例如發(fā)光二極管和太陽能電池)應(yīng)用的越來越廣泛，進(jìn)一步提高其光電性能已成為業(yè)界的研宄重點。傳統(tǒng)外延層生長，由于缺陷多，影響晶體生長質(zhì)量，影響載流子迀移率，進(jìn)而影響器件性能，并且，襯底在放入載片盤和載入反應(yīng)室的過程中可能會引起表面污染，在外延層生長后會造成表面缺陷，因此，有必要發(fā)明一種新的外延生長方法來改善以上問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明提供了一種光電器件的制備方法，不僅保證襯底在外延層生長前清潔，避免造成表面缺陷，并且可以減少外延層缺陷，提升晶體質(zhì)量，提升載流子迀移率，從而提尚器件的性能。
[0004]一種光電器件的制備方法，包括以下步驟:(I)提供一襯底；(2)在所述襯底載入反應(yīng)室之后和生長外延層之前，對襯底進(jìn)行UV處理；(3)在所述經(jīng)過UV處理的襯底上生長N型外延層，在N型外延層生長過程中同時進(jìn)行UV處理；(4)在所述經(jīng)過UV處理同時生長的N型外延層之上生長有源外延層，在有源外延層生長過程中同時進(jìn)行UV處理；(5)在所述經(jīng)過UV處理同時生長的有源外延層之上生長P型外延層，在P型外延層生長過程中同時進(jìn)行UV處理；(6)在所述經(jīng)過UV處理同時生長的N型和P型外延層上分別制作N電極和P電極。
[0005]優(yōu)選地，所述襯底選用藍(lán)寶石或SiC或Si或GaN或GaAs或GaP，對所述襯底進(jìn)行UV處理的時間為0.1-10 min，UV光源為UVLED，UVLED波長為1~380 nm，UVLED光強為
0.1~1 000 000 mW/cm2，UVLED處理襯底過程中的UVLED波長和光強均可調(diào)節(jié)。
[0006]優(yōu)選地，所述經(jīng)過UVLED處理的襯底上生長的N型外延層為N摻雜的AlInGaN或AlGaInP或AlGaInAs的四元或三元或二元外延層或其任意組合。
[0007]優(yōu)選地，所述經(jīng)過UV處理同時生長的N型外延層之上生長的有源外延層為N或P或非摻雜的AlInGaN或AlGaInP或AlGaInAs的四元或三元或二元外延層或其任意組合，可以為量子阱或量子點或單層或其任意組合結(jié)構(gòu)。
[0008]優(yōu)選地，所述經(jīng)過UV處理同時生長的有源外延層之上生長的P型外延層為P摻雜的AlInGaN或AlGaInP或AlGaInAs的四元或三元或二元外延層或其任意組合。
[0009]優(yōu)選地，所述在各外延層生長過程中同時進(jìn)行UV處理的UV光源為UVLED，UVLED波長為1~380 nm，UVLED光強為0.1~1 000 000 mW/cm2，同層外延層或不同外延層生長過程中的UVLED波長和光強均可調(diào)節(jié)。
[0010]優(yōu)選地，所述采用本發(fā)明外延生長方法制備的光電器件為發(fā)光二極管或太陽能電池或激光二極管或場效應(yīng)管器件。
[0011]本發(fā)明所述的光電器件的制備方法，至少具有以下有益效果:
(1)在襯底載入反應(yīng)室之后和生長外延層之前，對襯底進(jìn)行UV處理，UV光源為UVLED，可以有效降低襯底在放入載片盤和載入反應(yīng)室的過程中引起的表面有機或/和無機物污染，保證在生長外延層前表面清潔，避免外延層生長后表面缺陷的產(chǎn)生；
(2)進(jìn)一步地，在UVLED處理后的襯底上生長N型、有源和P型外延層，在各外延層生長過程中同時進(jìn)行UV處理，UV光源為UVLED，可以有效降低各摻雜或非摻AlInGaN、AlGaInP、AlGaInAs多元外延層中的點缺陷，提升晶體質(zhì)量，同時可打斷P型層的Mg-H鈍化鍵，因此可以有效提升N型和P型層自由載流子濃度和迀移率，提升有源區(qū)效率，進(jìn)而提高光電器件的性能，適用于半導(dǎo)體光電器件。
【附圖說明】
[0012]附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。此外，附圖數(shù)據(jù)是描述概要，不是按比例繪制。
[0013]圖1為本發(fā)明實施例1提供的發(fā)光二極管器件的制備方法的剖面示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明實施例2提供的太陽能電池器件的制備方法之的剖面示意圖。
[0015]圖中標(biāo)示:
100:襯底；101:緩沖層；102:N型外延層；103:有源發(fā)光外延層；104:P型外延層；105:N電極；106:P電極；107:絕緣保護(hù)層；108:UVLED光。
[0016]200:襯底；201:緩沖層；202:N型外延層；203:有源光吸收外延層；204:P型外延層；205:N電極；206:P電極；207:絕緣保護(hù)層；208:UVLED光。
【具體實施方式】
[0017]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的光電器件的制備方法的優(yōu)選實施例進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
[0018]實施例1
如圖1所示，一種發(fā)光二極管器件的制備方法的剖面示意圖，包括以下步驟:
(O提供一襯底100，所述襯底選用A1203、SiC、Si或GaN，本實施例優(yōu)選Al2O3襯底；
(2 )在所述襯底100載入反應(yīng)室之后和生長外延層之前，對襯底進(jìn)行UV處理，UV光源為UVLED, UVLED 處理的時間為 0.1-10 min, UVLED 波長為 I?380nm，UVLED 光強為 0.1~1 000000 mW/cm2;
(3)在所述經(jīng)過UVLED處理的襯底100之上生長緩沖層101，緩沖層101為氮化鎵(GaN)和/或氮化鋁(AlN)層或其任意組合，厚度為5~50nm，在所述緩沖層101生長過程中同時進(jìn)行 UV 處理，UV 光源為 UVLED，UVLED 波長為 l~380nm，UVLED 光強為 0.1~1 000 000 mff/cm2；
(4)在所述經(jīng)過UVLED處理同時生長的緩沖層101之上生長N型外延層102，N型外延層102為N摻雜的AlInGaN的四元或三元或二元外延層或其任意組合，生長厚度為10~10000nm,摻雜濃度為I X 118-1 X 1021cnT3，摻雜源優(yōu)選SiH4,在所述N型外延層102生長過程中同時進(jìn)行 UVLED 處理，UVLED 波長為 1-380 nm, UVLED 光強為 0.1~1 000 000 mff/cm2； (5)在所述經(jīng)過UVLED處理同時生長的N型外延層102之上生長有源發(fā)光外延層103，所述有源發(fā)光外延層103為N或P或非摻雜的AlInGaN的四元或三元或二元外延層或其任意組合，可以為量子阱或量子點或單層或其任意組合結(jié)構(gòu)，在所述有源發(fā)光外延層103生長過程中同時進(jìn)行UVLED處理，UVLED波長為1~380 nm，UVLED光強為0.1~1 000 000 mff/cm2；
(6)在所述經(jīng)過UVLED處理同時生長的有源發(fā)光外延層103之上生長P型外延層104，P型外延層104為P摻雜的AlInGaN的四元或三元或二元外延層或其任意組合，厚度為50~300nm,摻雜濃度為I X 119-1 X 1021cnT3，摻雜源優(yōu)選CP2Mg,在所述P型外延層104生長過程中同時進(jìn)行UVLED處理，UVLED波長為1~380 nm，UVLED光強為0.1~1 000 000 mff/cm2；
(7)在所述經(jīng)過UVLED處理同時生長的N型外延層102和P型外延層104上分別制作N電極105和P電極106。
[0019](8)在裸露的外延層之上制作絕緣保護(hù)層107，用于保護(hù)外延層，如此完成發(fā)光二極管器件的制備。
[0020]實施例2
如圖2所示，一種太陽能電池器件的制備方法的剖面示意圖，包括以下步驟: