[發(fā)明專利]一種GaN基發(fā)光二極管的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910060799.2
• 申請日: 2009-02-20
• 公開（公告）號: CN101488551A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙彥立;元秀華;黃黎蓉;余永林;劉文;黃德修
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 王守仁

1.一種GaN基發(fā)光二極管的制備方法，包括利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積和分子束外延的半導(dǎo)體外延層生長步驟，其特征是所述方法包括以下步驟：

a.半導(dǎo)體外延層的生長：

先把襯底(1)清洗干凈，利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積即MOCVD、分子束外延即MBE公知的半導(dǎo)體外延生長方法在襯底(1)上依次沉積緩沖層(2)及半導(dǎo)體外延疊層結(jié)構(gòu)，該半導(dǎo)體外延疊層由下往上至少包括N型層(3)，發(fā)光層(9)和P型GaN層(5)；

b.在P型GaN層(5)表面上制備透明導(dǎo)電電極(6)：

把用真空過濾方法得到的帶有CNT薄膜的過濾膜放置在P型GaN層(5)表面上，保證過濾膜上CNT薄膜的一側(cè)和P型GaN層(5)表面緊密接觸；待CNT薄膜干了后去掉過濾膜，在P型GaN層上得到的CNT薄膜用丙酮清洗數(shù)次，再用甲醇清洗；

c.二維CNT薄膜光子晶體(8)的制備：

在透明導(dǎo)電電極(6)上需透光部分，用納米壓印和刻蝕相結(jié)合的方法制作二維CNT薄膜光子晶體(8)；

d.N型金屬電極(4)的形成：

部分刻蝕透明導(dǎo)電電極(6)、P型GaN層(5)和發(fā)光層(9)，直到露出N型層(3)，在N型層經(jīng)刻蝕露出的區(qū)域用蒸鍍方法形成N型金屬電極(4)；

e.在透明導(dǎo)電電極(6)需電接觸部分制備P型電極(7)：

在透明導(dǎo)電電極(6)上電接觸部分沉積一層或多層P型電極(7)，該P(yáng)型電極是金屬電極或合金電極；

至此制備出用CNT薄膜作為透明導(dǎo)電電極的GaN基發(fā)光二極管。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN基發(fā)光二極管的制備方法，其特征是：在所述透明導(dǎo)電電極(6)上形成有一個(gè)或一個(gè)以上衍射光柵，該衍射光柵是發(fā)光二極管的二維光子晶體光提取器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN基發(fā)光二極管的制備方法，其特征是：CNT薄膜是單層、雙層、多層CNT薄膜中的一種，或兩種或三種不同層數(shù)CNT原材料組合的薄膜，該薄膜的厚度為30～1000nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的GaN基發(fā)光二極管的制備方法，其特征是CNT薄膜的原材料可由下述方法獲得：通過包括電弧放電、熱化學(xué)氣相沉積、等離子體化學(xué)氣相沉積、激光沉積或電解方法來合成得到所述原材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的GaN基發(fā)光二極管的制備方法，其特征是將所述原材料提純后得到的高純CNT加入到含有表面活性劑的去離子水中充分?jǐn)嚢琛⒊暋㈦x心，所述表面活性劑為Triton-100，其水溶液的質(zhì)量濃度為0.5-5％克/毫升，然后用真空過濾方法使?CNT薄膜形成在過濾膜上，在真空過濾過程中用大量的水沖洗，去掉過濾膜上CNT薄膜中的大部分表面活性劑。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的GaN基發(fā)光二極管的制備方法，其特征是將制得的GaN基發(fā)光二極管在280-600℃范圍內(nèi)的Ar氣氛中退火，退火時(shí)間至少為3小時(shí)，以完全除去殘留在CNT薄膜中的表面活性劑。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN基發(fā)光二極管的制備方法，其特征是所得到的二維CNT薄膜光子晶體(8)在結(jié)構(gòu)上是正方排列或者三角排列的圓柱形、方柱形和六角柱形。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的GaN基發(fā)光二極管的制備方法，其特征是所述的二維CNT薄膜光子晶體(8)包括一個(gè)或一個(gè)以上周期排列的孔，該孔具有可變的孔深、可變的孔周期或可變的孔直徑。?