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申请/专利权人：江苏第三代半导体研究院有限公司

摘要：本发明提供一种LED器件的外延结构及其制备方法和半导体器件，该方法包括：在基础n型GaN层上生长金属层并退火，得到金属纳米颗粒；将金属纳米颗粒作为掩膜，对基础n型GaN层进行刻蚀，去除残留的金属纳米颗粒，形成含凹坑的n型GaN层；在n型GaN层上生长InGaN层和GaN层，形成多量子阱层；InGaN层上含有与n型GaN层的凹坑相对应的InGaN凹坑；InGaN层包括In含量不同的第一区域和第二区域，第一区域为InGaN凹坑的侧壁；第二区域为InGaN凹坑的底部平面和周边平面；在n型GaN层上依次生长电子阻挡层与p型氮化物层。通过上述方式，能够实现单外延片具有两种发光波长，提高了发光效率。

主权项：1.一种LED器件的外延结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：提供一衬底；设置温度为1000~1200℃、压力为100~150mbar，在所述衬底上生长厚度为80~120nm的氮化物成核层；将温度降低至950~1150℃、压力调节至200~300mbar，在所述氮化物成核层上生长厚度为300~700nm的非故意掺杂氮化物层；通入氢气作为载气，将温度调节至950~1150℃、压力调节至200~300mbar，通入流量为30000~40000sccm的氮源、流量为200~300sccm的镓源和流量为10~30sccm的硅源，在所述非故意掺杂氮化物层上生长GaN，形成厚度为2000~4000nm的基础n型GaN层；设置温度为80~120℃、设备真空度为10-5~10-6Pa以下，在所述基础n型GaN层上生长厚度为20~80nm、表面粗糙度≤2nm的金属层；通入流量为1000~2000sccm的NH3作为载气，升温到700~900℃，对所述金属层进行5~40min的退火处理，得到粒径范围为300~800nm的金属纳米颗粒；设置电感耦合等离子体刻蚀的功率为800~1000W、压力为2~5Pa、自偏压为150~200V，通入流量为30~50sccm的氯气和流量为5~20sccm的氩气，将所述金属纳米颗粒作为掩膜，对所述基础n型GaN层进行刻蚀，并去除残留的金属纳米颗粒，形成含有深度为300~800nm的凹坑的n型GaN层；在所述n型GaN层上周期性生长InGaN层和GaN层，形成多量子阱层；所述InGaN层上含有与所述n型GaN层的凹坑相对应的InGaN凹坑；所述InGaN层包括第一区域和第二区域，所述第一区域为InGaN凹坑的侧壁；所述第二区域为所述InGaN凹坑的底部平面和所述InGaN凹坑的周边平面；所述第一区域和所述第二区域中In含量之差的绝对值为5%~10%；在所述n型GaN层上依次生长电子阻挡层与p型氮化物层。

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