[發明專利]一種制備氮化鎵基垂直結構發光二極管的方法

無效

• 申請號: 200910081093.4
• 申請日: 2009-04-01
• 公開（公告）號: CN101853903A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 樊晶美;王良臣;劉志強
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種制備氮化鎵基垂直結構發光二極管的方法，其特征在于，該方法包括：

步驟1：在藍寶石襯底(1)上依次外延生長N-GaN層(2)、有源層(3)和P-GaN層(4)；

步驟2：在P-GaN層(4)上涂敷一層光刻膠形成掩蔽層(5)，光刻該掩蔽層(5)形成臺面掩蔽區，露出P-GaN層(4)的部分上表面(6)；

步驟3：刻蝕該上表面(6)直至藍寶石襯底(1)的上表面，形成臺面(7)；

步驟4：去除剩余的掩蔽層(5)形成氮化鎵基片，并對該氮化鎵基片進行清洗；

步驟5：在清洗后的氮化鎵基片表面淀積一層鈍化層(8)，光刻形成P電極區域(10)；

步驟6：在形成P電極區域(10)的氮化鎵基片表面蒸發鎳/釕，并進行金屬剝離和合金，形成透明電極鎳/釕(11)；

步驟7：光刻腐蝕出P型加厚電極區域(13)，蒸發金屬并去除光刻膠，形成加厚的電極鉻/銀/金(14)；

步驟8：在跑道中填充光阻材料(15)，然后在P型氮化鎵(4)的表面電鍍鎳/鎢合金，形成鎳鎢合金支撐襯底(16)；

步驟9：將藍寶石襯底從氮化鎵基片上剝離，得到鎳鎢合金支撐襯底的垂直結構發光二極管基片；

步驟10：在得到的鎳鎢合金支撐襯底的垂直結構發光二極管基片的背面光刻和腐蝕出N電極區域(18)，蒸發金屬并進行金屬剝離，形成N電極鉻/銀/金(19)。

2.根據權利要求1所述的制備氮化鎵基垂直結構發光二極管的方法，其特征在于，步驟2中所述在P-GaN層(4)上涂敷一層光刻膠，涂敷的是一層厚膠，其厚度至少為50微米。

3.根據權利要求1所述的制備氮化鎵基垂直結構發光二極管的方法，其特征在于，步驟2中所述露出P-GaN層(4)的部分上表面(6)，是P-GaN層(4)上表面靠近周邊的部分。

4.根據權利要求1所述的制備氮化鎵基垂直結構發光二極管的方法，其特征在于，步驟6中所述合金，具體包括：

將表面蒸發鎳/釕的氮化鎵基片放入退火爐中進行合金，合金氛圍為氮氣∶氧氣＝2∶1(體積比)，溫度為500攝氏度。

5.根據權利要求1所述的制備氮化鎵基垂直結構發光二極管的方法，其特征在于，步驟8中所述在跑道中填充光阻材料(15)采用光刻方式實現。

6.根據權利要求1所述的制備氮化鎵基垂直結構發光二極管的方法，其特征在于，步驟8中所述電鍍，具體包括：

將在跑道中填充完光阻材料(15)的氮化鎵基片在鎳鎢合金電鍍液中，以電流密度500mA，溫度80℃的條件進行電鍍，電鍍24小時后，形成鎳鎢合金支撐襯底(16)。

7.根據權利要求1所述的制備氮化鎵基垂直結構發光二極管的方法，其特征在于，步驟9中所述將藍寶石襯底從氮化鎵基片上剝離，采用氟化氪激光剝離設備實現。

8.根據權利要求1所述的制備氮化鎵基垂直結構發光二極管的方法，其特征在于，該方法中所述刻蝕，采用感應耦合等離子體刻蝕方法實現。

9.根據權利要求1所述的制備氮化鎵基垂直結構發光二極管的方法，其特征在于，該方法中所述蒸發，采用電子束蒸發方法實現。