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LED 外延学习资料

LED 外延学习资料. QA Lerry 2011.10.17. LED 外延学习资料. 一、衬底制备与外延生长工艺流程：. LED 外延学习资料. 衬底清洗： SPM 清洗：用硫酸与双氧水配成的 SPM 溶液具有强氧化能力，本工步用于清除 SI 衬底表面的有机污染物及 部份金属，金属氧化后溶于清洗液，有机物氧化成 CO2 与 H2O DHF 清洗：用氢氟酸去除及抑制 SI 片表面的自然氧化膜. 衬底光刻：. 目的：刻出沟槽的图形，确定芯片的尺寸

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Presentation Transcript

  1. LED外延学习资料 QA Lerry 2011.10.17

  2. LED外延学习资料 一、衬底制备与外延生长工艺流程：

  3. LED外延学习资料 衬底清洗： SPM清洗：用硫酸与双氧水配成的SPM溶液具有强氧化能力，本工步用于清除SI衬底表面的有机污染物及 部份金属，金属氧化后溶于清洗液，有机物氧化成CO2与H2O DHF清洗：用氢氟酸去除及抑制SI片表面的自然氧化膜 衬底光刻： 目的：刻出沟槽的图形，确定芯片的尺寸 过程：上黏胶-----烘烤-----上光刻胶-----烘烤-----曝光-----显影-----甩干-----坚膜 故此处需上两层胶，若只上光刻胶，经旋匀后其胶层厚度较薄，对曝光与显影 有影响 衬底刻蚀： 目的：刻出沟槽，为了长外延时消除应力影响 衬底去胶： 目的：去除之前光刻时在衬底上所上的胶层，采用SPM去胶 外延前清洗： SPM-----SC1-----HF 衬底制备完成，将衬底采用真空包装后储存，此时衬底示意图如右：

  4. LED外延学习资料 衬底制备的作用有三：一是将衬底表面的污染去除干净，二是刻出沟槽，三是确定芯片的尺寸 得出有沟槽的干净的衬底后，下一步进入外延工序，即在衬底上有目的的生长几层三、五族化合物 外延生长在我司由MOVCD完成：高蒸汽压的金属有机化合物的液体或固体，用氢气或氮气作为载气，通入液 体中携带出蒸汽，与V族的氢化物混合，再通入反应室，在加热的衬底表面发生反应，外延生长化合物晶体薄 膜，MOVCD反应室中工作原理如下：

  5. LED外延学习资料 将衬底放于石墨盘中，经MOVCD生长之后，外延片如下： P type GaN ΔEc Eg MQW N type GaN ΔEv 缓冲层 AlN 衬底 发光原理 1、在衬底上生长一层AlN ，是由于SI的晶体结构及界面特性和GAN相差较大，存在很大的晶格失配和热 失配（若能满足缓冲层之作用，也可使用其它材质作为缓冲层，蓝宝石衬底使用GAN作缓冲层） 2、P型GAN、MQW、N型GAN是整个芯片的核心部分，P型GAN的空穴与N型GAN的电子在MQW复合发 光，外延片长好后，亮度波长等光电参数已确定 3、一般会在GAN中掺杂一点其它金属以改变光电参数 4、石墨盘的温度影响对应放置的外延片的波长，温度低时，其波长会变长

  6. LED外延学习资料 石墨BAKE: 利用石墨电阻真空热压处理炉，达到清洗石墨的目的 刮边：去除外延片边缘大块颗粒，保持外延片表面平整 异常：外延完成后，常见质量异常为表面有灰点和孔洞，波长超出范围，以上异常不可返工，一般都通过控制反应温度对下一炉来作调整，其中多量子阱层若存在厚度不均，则会引起发光不均匀甚至某一处不发光的现象，同时也会直接影响IR值 外延片检验： 1、表面反射率分析（PR）：测试外延片表面的粗糙程度 2、光致发光分析（P L）：光谱分析 峰值波长 波长均匀性 半峰宽 3、X-射线分析（X-Ray）：晶格质量 组分分析 4、显微镜量测：表面形貌分析 5、台阶仪检测：检测外延片的表面平整度

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