CN107331738B - 一种发光二极管外延片的制造方法 - Google Patents

一种发光二极管外延片的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种发光二极管外延片的制造方法，属于半导体技术领域。包括：提供一衬底；在衬底上依次生长缓冲层、成核层、未掺杂氮化镓层、低温改善层、第一N型氮化镓层、多量子阱层和P型氮化镓层；其中，低温改善层为未掺杂的AlxGa1‑xN层，0≤x≤1，且低温改善层的生长温度为500～750℃。本发明通过在未掺杂氮化镓层上低温(500～750℃)生长未掺杂的AlxGa1‑xN层，0≤x≤1，AlxGa1‑xN层的生长温度较低，质量较差，打乱了外延片中晶体的生长方向，从原本单一地沿着晶格的方向变成杂乱无章，进而改变了晶格失配和热失配产生的应力的方向，使得应力得到有效释放，外延片发光波长的均匀性提高。

Description

一种发光二极管外延片的制造方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种发光二极管外延片的制造方法。
背景技术
发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是一种能发光的半导体电子元件，广泛应用于指示灯、显示屏、照明等技术领域。芯片是LED最重要的组成部分，外延片是芯片制造的原材料，芯片的制造成本随着外延片尺寸的增大而降低，为了降低生产成本，目前外延片的尺寸越来越大。
现有的外延片包括蓝宝石衬底以及依次层叠在蓝宝石衬底上的缓冲层、未掺杂氮化镓层、N型氮化镓层、多量子阱层和P型氮化镓层。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
蓝宝石衬底与氮化镓材料之间存在晶格失配和热失配，造成外延片生长过程中产生应力，衬底表面不平整，具有一定的翘曲度。由于生长外延片时是由设置在衬底下方的加热基座向上逐层传递热量，因此衬底具有一定的翘曲度将造成生长多量子阱层时热量非均匀地传递到多量子阱层，形成的多量子阱层发光不均匀。而随着外延片的尺寸越来越大，外延片的翘曲度也随之增高，多量子阱层受热不均匀的情况更为严重，极大影响了多量子阱层发光波长的均匀性。
发明内容
为了解决现有技术影响多量子阱层发光波长的均匀性的问题，本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，所述制造方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上依次生长缓冲层、成核层、未掺杂氮化镓层、第二N型氮化镓层、低温改善层、第一N型氮化镓层、多量子阱层和P型氮化镓层；
其中，所述缓冲层为二维生长的氮化镓层，所述低温改善层为未掺杂的GaN，且所述低温改善层的生长温度为500～750℃，所述缓冲层的生长温度与所述低温改善层的生长温度相同，所述低温改善层的厚度为50～200埃。
可选地，所述第二N型氮化镓层的生长条件与所述第一N型氮化镓层的生长条件相同，所述生长条件包括生长温度、生长压力和Ⅴ/Ⅲ比。
优选地，所述第二N型氮化镓层的厚度与所述第一N型氮化镓层的厚度相同。
可选地，所述低温改善层的生长温度为600℃。
优选地，所述低温改善层的厚度为100～150埃。
可选地，所述低温改善层的生长压力为50～760torr。
可选地，所述低温改善层的Ⅴ/Ⅲ比为300～3000。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过在未掺杂氮化镓层上低温(500～750℃)生长未掺杂的AlxGa1-xN层，0≤x≤1，AlxGa1-xN层的生长温度较低，质量较差，打乱了外延片中晶体的生长方向，从原本单一地沿着晶格的方向变成杂乱无章，进而改变了蓝宝石衬底与氮化镓材料之间晶格失配和热失配产生的应力的方向，使得应力得到有效释放，避免应力累积，避免应力影响外延片的翘曲度，衬底的表面平整，多量子阱层受热均匀，外延片发光波长的均匀性提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种发光二极管外延片的制造方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的一种发光二极管外延片的制造方法的流程图；
图3是本发明实施例三提供的另一种发光二极管外延片的制造方法的流程图；
图4是本发明实施例四提供的又一种发光二极管外延片的制造方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，参见图1，该制造方法包括：
步骤101：提供一衬底。
步骤102：在衬底上依次生长缓冲层、成核层、未掺杂氮化镓层、低温改善层、第一N型氮化镓层、多量子阱层和P型氮化镓层。
在本实施例中，低温改善层为未掺杂的AlxGa1-xN层，0≤x≤1，且低温改善层的生长温度为500～750℃。
具体地，低温改善层的厚度可以为50～200埃。由于低温改善层为在500～750℃的低温环境下生长的未掺杂的AlxGa1-xN层，0≤x≤1，因此低温改善层的质量较差，将低温改善层的厚度控制在200埃以下，可以避免由于低温改善层的质量较差而影响外延片其它层的质量；同时将低温改善层的厚度控制在50埃以上，可以确保低温改善层可以改善衬底的翘曲度。
可选地，低温改善层的厚度可以为100～150埃，既可以有足够的厚度改善衬底的翘曲度，也不会过厚而影响到其它层的质量。
可选地，低温改善层的生长压力可以为50～760torr，压力生长范围很广，对工艺的要求较低，实现容易。
可选地，低温改善层的Ⅴ/Ⅲ比可以为300～3000。其中，Ⅴ/Ⅲ比为氮原子与铝原子和镓原子中的至少一个的摩尔比。具体地，当低温改善层为氮化镓层时，Ⅴ/Ⅲ比为氮原子与镓原子的摩尔比；当低温改善层为铝氮化镓层时，Ⅴ/Ⅲ比为氮原子与铝原子和镓原子之和的摩尔比；当低温改善层为氮化铝层时，Ⅴ/Ⅲ比为氮原子与铝原子的摩尔比。
具体地，缓冲层可以为二维生长的氮化镓层，厚度为15～30nm；成核层可以为三维生长的氮化镓层，厚度为200～500nm；未掺杂氮化镓层为二维生长的氮化镓层，厚度为50～500nm；第一N型氮化镓层的厚度为3～4μm，P型氮化镓层的厚度为50～800nm；多量子阱层包括交替层叠的铟镓氮量子阱层和氮化镓量子垒层，多量子阱层的厚度为400～500nm。
本发明实施例通过在未掺杂氮化镓层上低温(500～750℃)生长未掺杂的AlxGa1- xN层，0≤x≤1，AlxGa1-xN层的生长温度较低，质量较差，打乱了外延片中晶体的生长方向，从原本单一地沿着晶格的方向变成杂乱无章，进而改变了蓝宝石衬底与氮化镓材料之间晶格失配和热失配产生的应力的方向，使得应力得到有效释放，避免应力累积，避免应力影响外延片的翘曲度，衬底的表面平整，多量子阱层受热均匀，外延片发光波长的均匀性提高。
实施例二
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法是实施例一提供的制造方法的一种具体实现。实现时以三甲基镓或三甲基乙作为镓源，高纯NH3作为氮源，三甲基铟作为铟源，三甲基铝作为铝源，N型掺杂剂选用硅烷，P型掺杂剂选用二茂镁。
具体地，参见图2，该制造方法包括：
步骤201：提供一蓝宝石衬底。
在具体实现中，会先将蓝宝石衬底在金属有机化合物化学气相沉淀(英文：Meta1Organic Chemical Vapor Deposition，简称：MOCVD)反应腔中加热至1060℃，再在氢气气氛里对蓝宝石衬底进行退火处理，最后进行氮化处理10分钟，以清洁衬底表面。
步骤202：在蓝宝石衬底上生长缓冲层。
具体地，缓冲层可以为二维生长的氮化镓层，厚度为15～30nm，生长温度为500～650℃，生长压力为300～760torr，V/III比为500～3000。
其中，V/III比为V价原子与III价原子的摩尔比。
步骤203：在缓冲层上生长成核层。
具体地，成核层可以为三维生长的氮化镓层，厚度为200～500nm，生长温度为1000～1100℃，生长压力为400～600torr，V/III比为300～1000。
步骤204：在成核层上生长未掺杂氮化镓层。
具体地，未掺杂氮化镓层为二维生长的氮化镓层，厚度为50～500nm，生长温度为1000～1200℃，生长压力为30～500torr，V/III比为300～3000。
步骤205：在未掺杂氮化镓层上生长低温改善层。
在本实施例中，低温改善层为未掺杂的AlxGa1-xN层，0≤x≤1，厚度为100～150埃，生长温度为500～750℃，生长压力为50～760torr，Ⅴ/Ⅲ比为300～3000。
步骤206：在低温改善层上生长第一N型氮化镓层。
具体地，第一N型氮化镓层的厚度为3～4μm，生长温度为1000～1200℃，生长压力为50～760torr，V/III比为300～3000。
步骤207：在第一N型氮化镓层上生长多量子阱层。
具体地，多量子阱层包括交替层叠的铟镓氮量子阱层和氮化镓量子垒层，厚度为400～500nm，生长温度为720～820℃，生长压力为200～400torr，V/III比为300～5000。
步骤208：在多量子阱层上生长P型氮化镓层。
具体地，P型氮化镓层的厚度为50～800nm，生长温度为850～1050℃，生长压力为100～760torr，V/III比为1000～20000。
在实际应用中，在P型氮化镓层生长完成以后，先将反应腔的温度降至650～850℃，在纯氮气氛围中退火处理5～15分钟；再将反应腔的温度降至室温，结束外延片的生长；最后对生长的外延片进行清洗、沉积、光刻和刻蚀等半导体加工工艺，制成单颗尺寸大小为10*16mi1的LED芯片。
本发明实施例通过在未掺杂氮化镓层上低温(500～750℃)生长未掺杂的AlxGa1- xN层，0≤x≤1，AlxGa1-xN层的生长温度较低，质量较差，打乱了外延片中晶体的生长方向，从原本单一地沿着晶格的方向变成杂乱无章，进而改变了蓝宝石衬底与氮化镓材料之间晶格失配和热失配产生的应力的方向，使得应力得到有效释放，避免应力累积，避免应力影响外延片的翘曲度，衬底的表面平整，多量子阱层受热均匀，外延片发光波长的均匀性提高。
实施例三
本发明实施例提供了另一种发光二极管外延片的制造方法，参见图3，该制造方法包括：
步骤301：提供一衬底。
步骤302：在衬底上依次生长缓冲层、成核层、未掺杂氮化镓层、第二N型氮化镓层、低温改善层、第一N型氮化镓层、多量子阱层和P型氮化镓层。
在本实施例中，低温改善层为未掺杂的AlxGa1-xN层，0≤x≤1，且低温改善层的生长温度为500～750℃。第二N型氮化镓层的生长条件与第一N型氮化镓层的生长条件相同，生长条件包括生长温度、生长压力和Ⅴ/Ⅲ比。其中，Ⅴ/Ⅲ比为Ⅴ价原子与Ⅲ价原子的摩尔比。
可选地，第二N型氮化镓层的厚度可以与第一N型氮化镓层的厚度相同。
具体地，低温改善层的厚度可以为50～200埃。由于低温改善层为在500～750℃的低温环境下生长的未掺杂的AlxGa1-xN层，0≤x≤1，因此低温改善层的质量较差，将低温改善层的厚度控制在200埃以下，可以避免由于低温改善层的质量较差而影响外延片其它层的质量；同时将低温改善层的厚度控制在50埃以上，可以确保低温改善层可以改善衬底的翘曲度。
可选地，低温改善层的厚度可以为100～150埃，既可以有足够的厚度改善衬底的翘曲度，也不会过厚而影响到其它层的质量。
可选地，低温改善层的生长压力可以为50～760torr，压力生长范围很广，对工艺的要求较低，实现容易。
可选地，低温改善层的Ⅴ/Ⅲ比可以为300～3000。其中，Ⅴ/Ⅲ比为氮原子与铝原子和镓原子中的至少一个的摩尔比。具体地，当低温改善层为氮化镓层时，Ⅴ/Ⅲ比为氮原子与镓原子的摩尔比；当低温改善层为铝氮化镓层时，Ⅴ/Ⅲ比为氮原子与铝原子和镓原子之和的摩尔比；当低温改善层为氮化铝层时，Ⅴ/Ⅲ比为氮原子与铝原子的摩尔比。
具体地，缓冲层可以为二维生长的氮化镓层，厚度为15～30nm；成核层可以为三维生长的氮化镓层，厚度为200～500nm；未掺杂氮化镓层为二维生长的氮化镓层，厚度为50～500nm；第一N型氮化镓层和第二N型层的厚度均为1～3μm，P型氮化镓层的厚度为50～800nm；多量子阱层包括交替层叠的铟镓氮量子阱层和氮化镓量子垒层，多量子阱层的厚度为400～500nm。
本发明实施例通过在未掺杂氮化镓层上生长第二N型层后再低温(500～750℃)生长未掺杂的AlxGa1-xN层，0≤x≤1，AlxGa1-xN层的生长温度较低，质量较差，打乱了外延片中晶体的生长方向，从原本单一地沿着晶格的方向变成杂乱无章，进而改变了蓝宝石衬底与氮化镓材料之间晶格失配和热失配产生的应力的方向，使得应力得到有效释放，避免应力累积，避免应力影响外延片的翘曲度，衬底的表面平整，多量子阱层受热均匀，外延片发光波长的均匀性提高。
实施例四
本发明实施例提供了又一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法是实施例三提供的制造方法的一种具体实现。实现时以三甲基镓或三甲基乙作为镓源，高纯NH3作为氮源，三甲基铟作为铟源，三甲基铝作为铝源，N型掺杂剂选用硅烷，P型掺杂剂选用二茂镁。
具体地，参见图4，该制造方法包括：
步骤401：提供一蓝宝石衬底。
在具体实现中，会先将蓝宝石衬底在金属有机化合物化学气相沉淀反应腔中加热至1060℃，再在氢气气氛里对蓝宝石衬底进行退火处理，最后进行氮化处理10分钟，以清洁衬底表面。
步骤402：在蓝宝石衬底上生长缓冲层。
具体地，缓冲层可以为二维生长的氮化镓层，厚度为15～30nm，生长温度为500～650℃，生长压力为300～760torr，V/III比为500～3000。
其中，V/III比为V价原子与III价原子的摩尔比。
步骤403：在缓冲层上生长成核层。
具体地，成核层可以为三维生长的氮化镓层，厚度为200～500nm，生长温度为1000～1100℃，生长压力为400～600torr，V/III比为300～1000。
步骤404：在成核层上生长未掺杂氮化镓层。
具体地，未掺杂氮化镓层为二维生长的氮化镓层，厚度为50～500nm，生长温度为1000～1200℃，生长压力为30～500torr，V/III比为300～3000。
步骤405：在未掺杂氮化镓层上生长第二N型氮化镓层。
具体地，第二N型氮化镓层的厚度为1～3μm，生长温度为1000～1200℃，生长压力为50～760torr，V/III比为300～3000。
步骤406：在第二N型氮化镓层上生长低温改善层。
在本实施例中，低温改善层为未掺杂的AlxGa1-xN层，0≤x≤1，厚度为100～150埃，生长温度为500～750℃，生长压力为50～760torr，Ⅴ/Ⅲ比为300～3000。
步骤407：在低温改善层上生长第一N型氮化镓层。
具体地，第一N型氮化镓层的厚度与第二N型氮化镓层的厚度相同，且第一N型氮化镓层的生长条件与第二N型氮化镓层的生长条件相同，在此不再详述。其中，生长条件包括生长温度、生长压力和Ⅴ/Ⅲ比，Ⅴ/Ⅲ比为Ⅴ价原子与Ⅲ价原子的摩尔比。
步骤408：在第一N型氮化镓层上生长多量子阱层。
具体地，多量子阱层包括交替层叠的铟镓氮量子阱层和氮化镓量子垒层，厚度为400～500nm，生长温度为720～820℃，生长压力为200～400torr，V/III比为300～5000。
步骤409：在多量子阱层上生长P型氮化镓层。
具体地，P型氮化镓层的厚度为50～800nm，生长温度为850～1050℃，生长压力为100～760torr，V/III比为1000～20000。
在实际应用中，在P型氮化镓层生长完成以后，先将反应腔的温度降至650～850℃，在纯氮气氛围中退火处理5～15分钟；再将反应腔的温度降至室温，结束外延片的生长；最后对生长的外延片进行清洗、沉积、光刻和刻蚀等半导体加工工艺，制成单颗尺寸大小为10*16mi1的LED芯片。
本发明实施例通过在未掺杂氮化镓层上低温(500～750℃)生长未掺杂的AlxGa1- xN层，0≤x≤1，AlxGa1-xN层的生长温度较低，质量较差，打乱了外延片中晶体的生长方向，从原本单一地沿着晶格的方向变成杂乱无章，进而改变了蓝宝石衬底与氮化镓材料之间晶格失配和热失配产生的应力的方向，使得应力得到有效释放，避免应力累积，避免应力影响外延片的翘曲度，衬底的表面平整，多量子阱层受热均匀，外延片发光波长的均匀性提高。
实施例五
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法是实施例二或实施例四提供的制造方法的一种具体实现。
具体地，当本实施例提供的制造方法是实施例二提供的制造方法的一种具体实现时，该制造方法包括：
步骤501：提供一蓝宝石衬底。
步骤502：控制生长温度为575℃，生长压力为530torr，V/III比为1750，在蓝宝石衬底上生长厚度为22nm的缓冲层。
步骤503：控制生长温度为1050℃，生长压力为500torr，V/III比为650，在缓冲层上生长厚度为350nm的成核层。
步骤504：控制生长温度为1100℃，生长压力为265torr，V/III比为1650，在成核层上生长厚度为275nm的未掺杂氮化镓层。
步骤505：控制生长温度为600℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为120埃的未掺杂的氮化镓层，形成低温改善层。
步骤506：控制生长温度为1100℃，生长压力为530torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在低温改善层上生长厚度为3.5μm的第一N型氮化镓层。
步骤507：控制生长温度为770℃，生长压力为300torr，Ⅴ/Ⅲ比为2650，在第一N型氮化镓层上生长厚度为450nm的多量子阱层。
步骤508：控制生长温度为950℃，生长压力为430torr，V/III比为10500，在多量子阱层上生长厚度为425nm的P型氮化镓层。
当本实施例提供的制造方法是实施例四提供的制造方法的一种具体实现时，步骤501～步骤505、以及步骤506～步骤508不变，步骤506为：控制生长温度为1100℃，生长压力为530torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在低温改善层上生长厚度为1.75μm的第一N型氮化镓层，并在生长低温改善层之前增加步骤509：控制生长温度为1100℃，生长压力为530torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为1.75μm的第二N型氮化镓层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约12％，即外延片发光波长的均匀性得到提高。其中，外延片发光波长的集中度是用于衡量整个外延片中不同位置点的发光波长是否集中，外延片发光波长的均匀性是指整个外延片中不同位置点的发光波长的一致性。当外延片发光波长的集中度较高时，外延片不同位置点的发光波长一致性较好，即外延片中发光波长的均匀性较高。
实施例六
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为600℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为100埃的未掺杂的氮化镓层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约5％。
实施例七
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为600℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为150埃的未掺杂的氮化镓层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约5％。
实施例八
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为750℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为120埃的未掺杂的氮化镓层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约4％。
实施例九
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为750℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为100埃的未掺杂的氮化镓层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约3％。
实施例十
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为750℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为150埃的未掺杂的氮化镓层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约2％。
实施例十一
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为500℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为150埃的未掺杂的氮化镓层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约2％。
实施例十二
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为500℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为120埃的未掺杂的氮化镓层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约3％。
实施例十三
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为500℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为100埃的未掺杂的氮化镓层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约1％。
实施例十四
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为600℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为150埃的未掺杂的铝镓氮层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约8％。
实施例十五
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为600℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为120埃的未掺杂的铝镓氮层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约10％。
实施例十六
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为600℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为100埃的未掺杂的铝镓氮层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约6％。
实施例十七
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为750℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为120埃的未掺杂的铝镓氮层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约4％。
实施例十八
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为750℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为100埃的未掺杂的铝镓氮层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约3％。
实施例十九
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为750℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为150埃的未掺杂的铝镓氮层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约3％。
实施例二十
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为500℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为150埃的未掺杂的铝镓氮层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约1％。
实施例二十一
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为500℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为120埃的未掺杂的铝镓氮层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约3％。
实施例二十二
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为500℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为100埃的未掺杂的铝镓氮层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约1％。
实施例二十三
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为600℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为120埃的未掺杂的氮化铝层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约8％。
实施例二十四
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为600℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为100埃的未掺杂的氮化铝层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约4％。
实施例二十五
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为600℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为150埃的未掺杂的氮化铝层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约6％。
实施例二十六
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为750℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为120埃的未掺杂的氮化铝层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约5％。
实施例二十七
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为750℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为100埃的未掺杂的氮化铝层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约3％。
实施例二十八
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为750℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为150埃的未掺杂的氮化铝层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约1％。
实施例二十九
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为500℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为150埃的未掺杂的氮化铝层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约2％。
实施例三十
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为500℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为120埃的未掺杂的氮化铝层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约5％。
实施例三十一
本发明实施例提供了一种发光二极管外延片的制造方法，本实施例提供的制造方法与实施例五提供的制造方法基本相同，不同之处在于步骤505为：控制生长温度为500℃，生长压力为400torr，Ⅴ/Ⅲ比为1650，在未掺杂氮化镓层上生长厚度为100埃的未掺杂的氮化铝层，形成低温改善层。
实验发现，本实施例制造的外延片与没有低温改善层的外延片相比，外延片发光波长的集中度提高约3％。
将实施例五至实施例三十一进行对比可以发现，生长温度的数值对外延片发光波长的集中度影响程度最大，外延片发光波长的集中度提高6％以上的实施例中，生长温度为600℃的占了5/6。同时低温改善层为未掺杂的氮化镓层时对生长温度和厚度的要求较高，生长温度为600℃且厚度为120埃时外延片发光波长的集中度可高达12％，但是生长温度不是600℃或者厚度不是120埃时，外延片发光波长的集中度均在5％以下；同时低温改善层为未掺杂的氮化镓层时由于其材料与N型氮化镓一致使得外延片发光波长的集中度的提高程度可达到最高，生长温度为600℃和厚度为120埃时外延片发光波长的集中度提高程度达到12％，其它实施例中外延片发光波长的集中度提高程度均不超过10％。
其中，外延片发光波长的集中度是用于衡量整个外延片不同位置点的发光波长是否集中，外延片发光波长的均匀性是指整个外延片不同位置点的发光波长的一致性。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种发光二极管外延片的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上依次生长缓冲层、成核层、未掺杂氮化镓层、第二N型氮化镓层、低温改善层、第一N型氮化镓层、多量子阱层和P型氮化镓层；
其中，所述缓冲层为二维生长的氮化镓层，所述低温改善层为未掺杂的GaN层，且所述低温改善层的生长温度为500～750℃，所述缓冲层的生长温度与所述低温改善层的生长温度相同，所述低温改善层的厚度为50～200埃。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第二N型氮化镓层的生长条件与所述第一N型氮化镓层的生长条件相同，所述生长条件包括生长温度、生长压力和Ⅴ/Ⅲ比。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述第二N型氮化镓层的厚度与所述第一N型氮化镓层的厚度相同。
4.根据权利要求1～3任一项所述的制造方法，其特征在于，所述低温改善层的生长温度为600℃。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述低温改善层的厚度为100～150埃。
6.根据权利要求1～3任一项所述的制造方法，其特征在于，所述低温改善层的生长压力为50～760torr。
7.根据权利要求1～3任一项所述的制造方法，其特征在于，所述低温改善层的Ⅴ/Ⅲ比为300～3000。
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