發(fā)光二極管外延片及其制備方法、發(fā)光二極管芯片制備及襯底回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及發(fā)光二極管領(lǐng)域，特別設(shè)及一種發(fā)光二極管外延片及其制備方法、發(fā) 光二極管巧片制備及襯底回收方法。
【背景技術(shù)】
[000引近年來，具備高亮度特性的AlGalnP發(fā)光二極管（Li曲t血itingDiode,簡(jiǎn)稱LED)的應(yīng)用領(lǐng)域日趨廣泛，市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大。
[0003] AlGalnPL邸外延片包括GaAs襯底和在GaAs襯底上生長(zhǎng)的外延層。在完成 AlGalnPL邸外延片的制備之后，將進(jìn)行巧片工藝。在巧片工藝階段，需去除襯底?，F(xiàn)有去 除襯底的方式是通過研磨等方式去除襯底。經(jīng)過研磨，襯底將完全被破壞掉。該樣，一片 GaAs襯底只能制備一片AlGalnPL邸外延片。
[0004] 在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在W下問題；一方面，通過研 磨等方式破壞掉的GaAs襯底最終形成了工業(yè)廢液，給環(huán)境帶來隱患；另一方面，GaAs襯底 價(jià)格昂貴，當(dāng)一片GaAs襯底只能制備一片AlGalnPL邸外延片時(shí)，GaAs襯底的成本大約占 據(jù)了AlGalnPL邸外延片總成本的1/3,該極大地提升了AlGalnPL邸外延片的生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決降低LED外延片的生產(chǎn)成本并減少環(huán)境污染的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供 了一種發(fā)光二極管外延片及其制備方法、發(fā)光二極管巧片制備及襯底回收方法。所述技術(shù) 方案如下：
[0006] 第一方面，提供了一種發(fā)光二極管外延片，所述發(fā)光二極管外延片包括GaAs襯 底、W及在所述GaAs襯底上生長(zhǎng)的第一外延層，所述第一外延層包括依次位于所述GaAs襯 底上的N型GaAs緩沖層、第一N型GaxIrvxP層、N型GaAs層、N型AlAs犧牲層、N型GalnP 腐蝕停層、N型GaAs歐姆接觸層、N型A1InP層、量子阱層、和P型層，0. 47<X<0. 51。
[0007] 第二方面，提供了一種發(fā)光二極管外延片的制備方法，適用于制備AlGalnP發(fā)光 二極管外延片，所述方法包括：
[000引提供GaAs襯底；
[0009] 在所述GaAs襯底上生長(zhǎng)第一外延層，得到發(fā)光二極管外延片；
[0010] 其中所述第一外延層包括依次位于所述GaAs襯底上的N型GaAs緩沖層、第一N型 GaxIrvxP層、N型GaAs層、N型AlAs犧牲層、N型GalnP腐蝕停層、N型GaAs歐姆接觸層、N 型AllnP層、量子阱層、和P型層，0. 47<X<0. 51。
[0011] 可選地，所述第一N型GaxIrvxP層的生長(zhǎng)條件包括，生長(zhǎng)溫度為640-660度、TMGa 流量為 40-50sccm、TMIn流量為 800-850sccm、PH3 流量為 900-1100sccm、厚度為 100-300nm、 滲雜濃度為le-18~5e-18、晶格失配為-200~-350s;
[0012] 所述N型GaAs層的生長(zhǎng)條件包括，生長(zhǎng)溫度為640-670度、TMGa流量為 80-100sccm、AsH3流量為 400-450sccm、厚度為 100-500nm、滲雜濃度為le-18 ~5e-18 ;
[0013] 所述N型AlAs犧牲層的生長(zhǎng)條件包括，生長(zhǎng)溫度為640-670度、TMAl流量為 200-250sccm、AsH3流量為 400-450sccm、厚度為l〇-20nm、滲雜濃度為le-18 ~5日-18。
[0014] 第S方面，提供了一種發(fā)光二極管巧片的制備方法，適用于制備AlGalnP發(fā)光二 極管巧片，所述方法包括：
[0015] 步驟A1、提供第一外延片，所述第一外延片為權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管外延 片；
[0016] 步驟B1、將所述第一外延片鍵合到第一基板上，所述第一外延層位于所述GaAs襯 底和所述第一基板之間；
[0017] 步驟C1、采用HF酸和去離子&0的混合液，對(duì)鍵合后的第一外延片進(jìn)行腐蝕，直到 在所述N型AlAs犧牲層被腐蝕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襯底、所述N型GaAs緩沖層、所述第一N型GaxIrvxP層和所述N型GaAs層； 所述第二部分包括所述N型GalnP腐蝕停層、所述N型GaAs歐姆接觸層、所述N型AllnP 層、所述量子阱層、所述P型層、和所述第一基板；所述HF酸和去離子&0的混合液的濃度 為 30% -60%;
[001引步驟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腐蝕停層， 并將去除所述N型GalnP腐蝕停層后的第二部分加工成發(fā)光二極管巧片。
[0019] 可選地，所述HF酸和去離子&0的混合液濃度為50%。
[0020] 第四方面，提供了一種襯底回收方法，所述方法包括：
[0021] 步驟A2、提供第一外延片，所述第一外延片為權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管外延 片；
[0022] 步驟B2、將所述第一外延片鍵合到第一基板上，所述第一外延層位于所述GaAs襯 底和所述第一基板之間；
[002引步驟C2、采用HF酸和去離子&0的混合液，對(duì)鍵合后的第一外延片進(jìn)行腐蝕，直到 在所述N型AlAs犧牲層被腐蝕后所述第一外延片分成第一部分和第二部分；所述HF酸和 去離子&0的混合液的濃度為30% -60%;
[0024] 步驟D2、依次去除所述第一部分中所述N型GaAs層和所述第一N型GaxIrVxP層， 得到處理后的GaAs襯底；
[0025] 步驟E2、在所述處理后的GaAs襯底上生長(zhǎng)第一外延層，得到又一所述第一外延 片；或者，在所述處理后的GaAs襯底上生長(zhǎng)第二外延層，得到第二外延片，所述第二外延層 包括依次位于所述處理后的GaAs襯底上的N型GaAs緩沖層、N型GalnP腐蝕停層、所述N 型GaAs歐姆接觸層、N型AllnP層、量子阱層、和P型層。
[0026] 可選地，在所述步驟E2之前，所述方法還包括：
[0027] 步驟巧、對(duì)所述處理后的GaAs襯底進(jìn)行高溫處理，高溫處理?xiàng)l件包括，溫度為 600-700 度，N2 流量為l-：3L/min，時(shí)間為 10-30min。
[0028] 可選地，所述步驟巧還包括：
[0029] 對(duì)高溫處理后的GaAs襯底進(jìn)行等離子體預(yù)清洗處理，等離子體預(yù)清洗處理?xiàng)l件 包括，使用的刻蝕混合氣為SF6+Ar，流量為0. 5-lL/min，時(shí)間為l-5min。
[0030] 可選地，所述步驟D2包括：
[0031] 先將所述第一部分浸入&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層；
[003引再將去除所述N型GaAs層后的第一部分浸入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層。
[003引可選地，所述第一外延層還包括第二N型GaxIrvxP層，所述第二N型GaxIrvxP層 位于所述N型GaAs層和所述N型AlAs犧牲層之間；
[0034] 所述第一部分還包括所述第二N型GaxIrVxP層，所述第二N型GaxIrVxP層覆蓋在 所述N型GaAs層上；
[003引所述步驟D2包括：
[0036] 依次去除所述第一部分中的所述第二N型GaxIrVxP層、所述N型GaAs層、和所述 第一N型GalnP層，得到處理后的GaAs襯底。
[0037] 本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：
[003引通過在第一外延層中生長(zhǎng)N型AlAs犧牲層，可W對(duì)N型AlAs犧牲層進(jìn)行腐蝕，第 一外延片將分成兩部分，其中一部分包括GaAs襯底，實(shí)現(xiàn)了從第一外延片上將GaAs襯底剝 離出來，且GaAs襯底未被破壞，減少環(huán)境污染；通過在第一外延層中生長(zhǎng)N型GaAs層和第 一N型GaxIrvxP層，能夠在腐蝕N型AlAs犧牲層時(shí)，對(duì)GaAs襯底進(jìn)行保護(hù)；通過使用剝離 出的GaAs襯底再制備外延片，實(shí)現(xiàn)了GaAs襯底的重復(fù)使用，該極大地降低了L邸外延片的 成本。
[0039] 此外，第一N型GaxIrVxP層、N型GaAs層、W及N型AlAs犧牲層的晶格常數(shù)與GaAs 襯底、AlGalnPL邸外延層材料晶格常數(shù)相近，晶格失配度小。當(dāng)0. 47<X<0. 51時(shí)，GaxIrvxP 與GaAs的晶格常數(shù)非常接近。也就是說，生長(zhǎng)第一N型GaxIrvxP層、N型GaAs層、W及N 型AlAs犧牲層，不會(huì)對(duì)現(xiàn)有工藝條件下的AlGalnPL邸外延層晶體質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響，