[發明專利]一種金屬納米顆粒輔助實現發光二極管表面粗化的方法

有效

• 申請號: 201110053215.6
• 申請日: 2011-03-07
• 公開（公告）號: CN102169930A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 王瑞軍;劉鐸;左致遠;于謙;徐現剛
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/20;C23C18/42
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王緒銀

1.一種金屬納米顆粒輔助實現發光二極管表面粗化的方法，其特征在于，方法如下：

(1)發光二極管外延片的生長：利用金屬有機氣相沉積在襯底上依次生長N型氮化鎵層、多量子阱層作有源層、P型氮化鎵層，形成發光二極管外延片；

(2)金屬納米顆粒的沉積：將發光二極管外延片浸入金屬鹽溶液中，鹽溶液的濃度為0.1M-1M，然后將鹽溶液置于20W-100W的紫外燈下，照射5-30min，在發光二極管外延片表面沉積出一層100nm-1000nm的金屬納米顆粒；

(3)發光二極管表面粗化：將沉積有金屬納米顆粒的發光二極管外延片浸入腐蝕液中，腐蝕液由氫氟酸和氧化劑組成，其中氫氟酸的質量濃度為10％-40％，氧化劑為重硫酸鉀溶液，重硫酸鉀溶液摩爾濃度為0.05M-0.1M，在功率為20W-100W的紫外燈照射下實現發光二極管表面的粗化，照射時間為5min-30min；

(4)去除金屬納米顆粒：發光二極管外延片浸入酸溶液中，去除金屬納米顆粒：對于銀、銅和鐵納米顆粒，將發光二極管外延片浸入10％硝酸中，浸泡0.5-2min；對于金、鈀和鉑納米顆粒在王水溶液中加熱1-5min；

(5)外延片表面清洗：將發光二極管外延片放入丙酮中超聲10min去除表面有機物，然后將發光二極管外延片放入乙醇溶液中超聲10min去除殘留的有機物和丙酮；

(6)依次采用光刻、ICP刻蝕工藝、氮化鎵電極工藝制作氮化鎵基發光二極管管芯；

步驟(1)所述的金屬鹽溶液為硝酸銀溶液或氯金酸溶液或氯金酸鈉溶液或氯金酸鉀溶液或硝酸銅溶液或硝酸鐵溶液或氯化鐵溶液或氯化鈀溶液或硝酸鈀溶液或氯鉑酸鈉溶液或氯鉑酸溶液。

2.如權利要求1所述的一種金屬納米顆粒輔助實現發光二極管表面粗化的方法，其特征在于，所述的粗化及刻蝕方法，適用于所有GaAs基、GaN基三元、四元組分紅、綠、黃、藍發光二極管芯片各層外延結構的粗化及刻蝕。

3.如權利要求1所述的一種金屬納米顆粒輔助實現發光二極管表面粗化的方法，其特征在于，所述的粗化及刻蝕方法，適用于正裝、倒裝、垂直工藝、薄膜工藝的發光二極管芯片及外延片的粗化及刻蝕。