[發明專利]發光二極管的制備方法

有效

• 申請號: 201110293092.3
• 申請日: 2011-10-07
• 公開（公告）號: CN103035784A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 朱振東;李群慶;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業（深圳）有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/20;H01L33/22;H01L33/44;B82Y20/00
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1.一種發光二極管的制備方法，包括以下步驟：

提供一襯底；

在所述襯底的至少一表面設置一圖案化的掩模層，所述圖案化的掩模層包括多個并排延伸的條形凸起結構，相鄰的條形凸起結構間隔設置形成一溝槽，所述基底表面通過該溝槽暴露出來；

刻蝕所述襯底，使掩模層中相鄰的多個條形凸起結構依次兩兩閉合，形成多個三維納米結構預制體；

去除所述掩模層，在所述襯底至少一表面形成多個M形三維納米結構；

在所述三維納米結構陣列表面依次生長一第一半導體層、一活性層及第二半導體層；

設置一第一電極與所述第一半導體層電連接；以及

設置一第二電極與所述第二半導體層電連接。

2.如權利要求1所述的發光二極管的制備方法，其特征在于，所述刻蝕所述襯底的過程中，相鄰兩個條形凸起結構的頂端逐漸靠在一起，使所述多個條形凸起結構兩兩閉合，在所述相鄰兩個條形凸起結構閉合的過程中，對應閉合位置處的襯底被刻蝕的速度小于未閉合位置處襯底被刻蝕的速度。

3.如權利要求2所述的發光二極管的制備方法，其特征在于，在刻蝕所述襯底過程中，在所述閉合的兩個條形凸起結構之間的襯底表面形成一第一凹槽，未閉合的相鄰的兩個條形凸起結構之間的襯底表面形成一第二凹槽，且所述第一凹槽的深度小于第二凹槽的深度，形成M形三維納米結構。

4.如權利要求1所述的發光二極管的制備方法，其特征在于，所述第一半導體層的刻蝕方法為在一感應耦合等離子體系統中通過等離子刻蝕的方法。

5.如權利要求4所述的發光二極管的制備方法，其特征在于，所述襯底的刻蝕過程包括以下步驟：

對未被掩模層覆蓋的襯底表面進行刻蝕，使襯底表面形成多個凹槽，所述凹槽的深度基本相同；

在所述等離子體的轟擊作用下，所述掩模層中相鄰的兩個條形凸起結構逐漸相向傾倒，使所述兩個條形凸起結構的頂端逐漸兩兩靠在一起而閉合，所述等離子體對該閉合位置內所述襯底的刻蝕速率逐漸減小，從而在襯底的表面形成第一凹槽，在未發生閉合的兩個條形凸起結構之間，形成第二凹槽，所述第二凹槽的深度大于所述第一凹槽的深度。

6.如權利要求4所述的發光二極管的制備方法，其特征在于，所述等離子體刻蝕中的刻蝕氣體包括Cl₂、BCl₃、O₂及Ar₂氣體。

7.如權利要求6所述的發光二極管的制備方法，其特征在于，所述刻蝕氣體的通入速率為8sccm~150sccm，形成的氣壓為0.5帕~15帕，刻蝕時間為5秒~5分鐘。

8.如權利要求7所述的發光二極管的制備方法，其特征在于，所述Cl₂的通入速率為2sccm～60sccm，所述BCl₃的通入速率為2sccm～30sccm，所述O₂的通入速率為3sccm～40sccm，所述Ar₂的通入速率為1sccm～20sccm。

9.如權利要求1所述的發光二極管的制備方法，其特征在于，所述掩模層包括一第一掩模層及第二掩模層依次層疊設置于所述襯底表面。

10.如權利要求9所述的發光二極管的制備方法，其特征在于，所述圖案化掩模層的方法包括以下步驟：

提供一表面具有納米圖形的模板；

將模板形成有納米圖形的表面與所述第二掩模層貼合；

在常溫下擠壓所述模板與第二掩模層后并脫模，在第二掩模層中形成多個凹槽；

通過刻蝕去除所述凹槽底部的部分第二掩模層，露出第一掩模層；

刻蝕凹槽底部的第一掩模層，露出凹槽底部的襯底表面，形成一圖案化的掩模層。

11.如權利要求1所述的發光二極管的制備方法，其特征在于，形成的所述多個三維納米結構在襯底至少一表面按照等間距排布、同心圓環排布或同心回形排布。

12.如權利要求1所述的發光二極管的制備方法，其特征在于，形成的所述多個三維納米結構按同一周期或多個周期在襯底至少一表面排布形成所述三維納米結構陣列。