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公开(公告)号：CN101814565A
公开(公告)日：2010-08-25
申请号：CN201010116073.9
申请日：2010-03-02
Applicant: 上海蓝光科技有限公司 , 彩虹集团公司 , 上海半导体照明工程技术研究中心
IPC: H01L33/20
Abstract: 本发明涉及一种发光二极管芯片结构及其制造方法，该结构包括生长衬底以及位于生长衬底上的半导体外延层，所述生长衬底或者半导体外延层或者生长衬底和半导体外延层的横截面的边缘为锯齿形或波浪形。该结构增加了芯片侧壁的面积、调整了芯片的出光角度，明显改善了芯片的亮度。本发明通过侧壁微结构技术，提高了芯片整体的出光效率，出光效率提高25％以上。
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公开(公告)号：CN101509145B
公开(公告)日：2011-03-30
申请号：CN200910046585.X
申请日：2009-02-24
Applicant: 上海蓝光科技有限公司 , 彩虹集团公司 , 中国科学院上海光学精密机械研究所 , 上海半导体照明工程技术研究中心
IPC: C30B29/38 , C30B29/40 , C30B25/18 , H01L21/205
Abstract: 一种在铝酸锂(302)面衬底上生长非极性a(11-20)面GaN薄膜的方法，在金属有机物化学气相淀积(MOCVD)系统中，在铝酸锂(LiAlO2)(302)面衬底上，在N2保护下，升温到800-950℃，在氮气气氛下生长低温保护层，低温保护层反应室压力为150-500torr，三甲基镓(TMGa)流量为1-50sccm，对应于摩尔流量：4E-6mole/min-3E-4mole/min；然后降低压力至100-300torr，升温到1000-1100℃在氮气气氛下继续生长非掺杂氮化镓(U-GaN)层，TMGa流量为10-150sccm，对应于摩尔流量：4E-5mol/min-7.5E-4mole/min；然后再升温到1050-1150℃，在氢气气氛下生长高温U-GaN约1um，TMGa流量为20-200sccm，对应于摩尔流量：8E-5mol/min-1E-3mole/min。本发明的创新点在于根据铝酸锂(302)面衬底的特点，设计了一套新的外延工艺，使得所生长的外延薄膜具有更高质量、更具有实用性。
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公开(公告)号：CN101509144B
公开(公告)日：2010-12-08
申请号：CN200910046584.5
申请日：2009-02-24
Applicant: 上海蓝光科技有限公司 , 彩虹集团公司 , 中国科学院上海光学精密机械研究所 , 上海半导体照明工程技术研究中心
IPC: C30B29/38 , C30B29/40 , C30B25/18 , H01L21/205
Abstract: 一种提高铝酸锂(302)面衬底上非极性a(11-20)面GaN薄膜质量的方法，在金属有机物化学气相淀积(MOCVD)系统中，在铝酸锂(LiAlO2)(302)面衬底上，在N2保护下，升温到800-950℃，在氮气气氛下生长低温保护层，低温保护层反应室压力为150-500torr，三甲基镓(TMGa)流量为1-50sccm，对应于摩尔流量：4E-6mole/min-3E-4mole/min；然后降低压力至100-300torr，升温到1000-1100℃在氮气气氛下继续生长非掺杂氮化镓(U-GaN)层，TMGa流量为10-150sccm，对应于摩尔流量：4E-5mol/min-7.5E-4mole/min；接着关闭TMGa的流量计，通入硅烷(SiH4)或者二茂镁(Cp2Mg)，生长一层SiNx或者Mg3N2阻挡层，厚度为1-100nm，然后再升温到1050-1150℃，在氢气气氛下生长高温U-GaN约1um，TMGa流量为20-200sccm，对应于摩尔流量：8E-5mol/min-1E-3mole/min。通过生长低温保护层，保护铝酸锂衬底不被高温破坏，而高温U-GaN的目的是提高薄膜质量，改善表面平整度。
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公开(公告)号：CN101717923A
公开(公告)日：2010-06-02
申请号：CN200910200280.X
申请日：2009-12-10
Applicant: 上海蓝光科技有限公司 , 彩虹集团公司 , 中国科学院上海光学精密机械研究所 , 上海半导体照明工程技术研究中心
Abstract: 本发明公开了一种非极性GaN薄膜及其制备方法。该薄膜包括：LiAlO2衬底以及在该衬底上依次生长的低温保护层、U-AlGaN层和高温U-GaN层。其制备方法包括如下步骤：步骤一，生长低温保护层：在MOCVD系统中，以LiAlO2(100)面做衬底，在N2保护下，升温到800-950℃；切换到氢气气氛生长低温保护层U-GaN，反应室压力为150-500torr，TMGa流量为1-50sccm；步骤二，生长U-AlGaN层：降低反应室压力至100-300torr，升温到1000-1100℃，生长U-AlGaN层，TMGa流量为10-150sccm，TMAl的摩尔流量与TMGa流量之比为1/5-2；步骤三，生长高温U-GaN层：停止通入TMAl，继续生长U-GaN。本发明可以有效改善(100)面铝酸锂(LiAlO2)衬底上非极性m(10-10)面GaN薄膜的表面形貌，有利于提高器件的工作效率。
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公开(公告)号：CN101509145A
公开(公告)日：2009-08-19
申请号：CN200910046585.X
申请日：2009-02-24
Applicant: 上海蓝光科技有限公司 , 彩虹集团公司 , 中国科学院上海光学精密机械研究所 , 上海半导体照明工程技术研究中心
IPC: C30B29/38 , C30B29/40 , C30B25/18 , H01L21/205
Abstract: 一种在铝酸锂(302)面衬底上生长非极性a(11－20)面GaN薄膜的方法，在金属有机物化学气相淀积(MOCVD)系统中，在铝酸锂(LiAlO2)(302)面衬底上，在N2保护下，升温到800－950℃，在氮气气氛下生长低温保护层，低温保护层反应室压力为150－500torr，三甲基镓(TMGa)流量为1－50sccm，对应于摩尔流量：4E－6mole/min－3E－4mole/min；然后降低压力至100－300torr，升温到1000－1100℃在氮气气氛下继续生长非掺杂氮化镓(U－GaN)层，TMGa流量为10－150sccm，对应于摩尔流量：4E－5mol/min－7.5E－4mole/min；然后再升温到1050－1150℃，在氢气气氛下生长高温U－GaN约1um，TMGa流量为20－200sccm，对应于摩尔流量：8E－5mol/min－1E－3mole/min。本发明的创新点在于根据铝酸锂(302)面衬底的特点，设计了一套新的外延工艺，使得所生长的外延薄膜具有更高质量、更具有实用性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN101717923B
公开(公告)日：2012-06-06
申请号：CN200910200280.X
申请日：2009-12-10
Applicant: 上海蓝光科技有限公司 , 彩虹集团公司 , 中国科学院上海光学精密机械研究所 , 上海半导体照明工程技术研究中心
Abstract: 本发明公开了一种非极性GaN薄膜及其制备方法。该薄膜包括：LiAlO2衬底以及在该衬底上依次生长的低温保护层、U-AlGaN层和高温U-GaN层。其制备方法包括如下步骤：步骤一，生长低温保护层：在MOCVD系统中，以LiAlO2(100)面做衬底，在N2保护下，升温到800-950℃；切换到氢气气氛生长低温保护层U-GaN，反应室压力为150-500torr，TMGa流量为1-50sccm；步骤二，生长U-AlGaN层：降低反应室压力至100-300torr，升温到1000-1100℃，生长U-AlGaN层，TMGa流量为10-150sccm，TMAl的摩尔流量与TMGa流量之比为1/5-2；步骤三，生长高温U-GaN层：停止通入TMAl，继续生长U-GaN。本发明可以有效改善(100)面铝酸锂(LiAlO2)衬底上非极性m(10-10)面GaN薄膜的表面形貌，有利于提高器件的工作效率。
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公开(公告)号：CN101509144A
公开(公告)日：2009-08-19
申请号：CN200910046584.5
申请日：2009-02-24
Applicant: 上海蓝光科技有限公司 , 彩虹集团公司 , 中国科学院上海光学精密机械研究所 , 上海半导体照明工程技术研究中心
IPC: C30B29/38 , C30B29/40 , C30B25/18 , H01L21/205
Abstract: 一种提高铝酸锂(302)面衬底上非极性a(11－20)面GaN薄膜质量的方法，在金属有机物化学气相淀积(MOCVD)系统中，在铝酸锂(LiAlO2)(302)面衬底上，在N2保护下，升温到800－950℃，在氮气气氛下生长低温保护层，低温保护层反应室压力为150－500torr，三甲基镓(TMGa)流量为1－50sccm，对应于摩尔流量：4E－6mole/min－3E－4mole/min；然后降低压力至100－300torr，升温到1000－1100℃在氮气气氛下继续生长非掺杂氮化镓(U－GaN)层，TMGa流量为10－150sccm，对应于摩尔流量：4E－5mol/min－7.5E－4mole/min；接着关闭TMGa的流量计，通入硅烷(SiH4)或者二茂镁(Cp2Mg)，生长一层SiNx或者Mg3N2阻挡层，厚度为1－100nm，然后再升温到1050－ 1150℃，在氢气气氛下生长高温U－GaN约1um，TMGa流量为20－200sccm，对应于摩尔流量：8E－5mol/min－1E－3mole/min。通过生长低温保护层，保护铝酸锂衬底不被高温破坏，而高温U－GaN的目的是提高薄膜质量，改善表面平整度。
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公开(公告)号：CN101343733A
公开(公告)日：2009-01-14
申请号：CN200810042187.6
申请日：2008-08-28
Applicant: 上海蓝光科技有限公司 , 北京大学 , 上海半导体照明工程技术研究中心
IPC: C23C16/34 , C23C16/455 , C23C16/52
Abstract: 一种用MOVCD生长氮化物外延层和氮化物发光二极管结构外延片的方法，它采用MOCVD技术，利用高纯NH3做N源，高纯H2或N2做载气，三甲基镓(TMGa)或三乙基镓(TEGa)和三甲基铟(TMIn)和三甲基铝(TMAl)分别做Ga源和In源和Al源；衬底为蓝宝石(Al2O3)；该方法包括在MOCVD反应室中把蓝宝石衬底加热到500℃，在H2气氛下，通入三甲基镓(TMGa)生长一GaN层，在高温(～1200℃)H2气氛下，GaN和衬底表层的蓝宝石(Al2O3)发生反应，可以更好地清除蓝宝石表面的损伤层及其表面的污染，也可以在蓝宝石表面腐蚀出纳米量级的微坑，这些微坑对改善外延层的质量有好处，更重要的是可以增加LED的出光效率。
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公开(公告)号：CN101343733B
公开(公告)日：2010-08-25
申请号：CN200810042187.6
申请日：2008-08-28
Applicant: 上海蓝光科技有限公司 , 北京大学 , 上海半导体照明工程技术研究中心
IPC: C23C16/34 , C23C16/455 , C23C16/52
Abstract: 一种用MOCVD生长氮化物外延层和氮化物发光二极管结构外延片的方法，它采用MOCVD技术，利用高纯NH3做N源，高纯H2或N2做载气，三甲基镓(TMGa)或三乙基镓(TEGa)和三甲基铟(TMIn)和三甲基铝(TMAl)分别做Ga源和In源和Al源；衬底为蓝宝石(Al2O3)；该方法包括在MOCVD反应室中把蓝宝石衬底加热到500℃，在H2气氛下，通入三甲基镓(TMGa)生长一GaN层，在高温(～1200℃)H2气氛下，GaN和衬底表层的蓝宝石(Al2O3)发生反应，可以更好地清除蓝宝石表面的损伤层及其表面的污染，也可以在蓝宝石表面腐蚀出纳米量级的微坑，这些微坑对改善外延层的质量有好处，更重要的是可以增加LED的出光效率。
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公开(公告)号：CN102347410A
公开(公告)日：2012-02-08
申请号：CN201010244013.5
申请日：2010-08-03
Applicant: 上海蓝光科技有限公司 , 彩虹集团公司
IPC: H01L33/22
Abstract: 本发明公开了一种提高GaN基LED亮度的方法，在蓝宝石衬底上生长非掺杂GaN层时，先在没有活性氮源的气氛下通入三甲基镓，在蓝宝石衬底上形成一金属层，对其高温处理之后通入氨气进行氮化；然后继续生长非掺杂GaN牺牲层，之后同时停止通入三甲基镓和氨气再次高温处理；最后在粗化的界面上生长常规的非掺杂GaN层，并在其上外延生长完整的LED结构，制备出LED芯片。本发明在蓝宝石和GaN界面形成粗化结构，通过两步腐蚀工艺的结合，可以提高腐蚀密度及腐蚀均匀性，得到比较均匀的、衬底与GaN的粗化界面，从而减少光在GaN层的全反射，提高GaN基LED的出光效率。
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