[發(fā)明專利]制作納米級(jí)柱形陣列氮化鎵基正裝結(jié)構(gòu)發(fā)光二級(jí)管的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210436128.3
• 申請日: 2012-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN102956774A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程滟;汪煉成;劉志強(qiáng);伊?xí)匝?/a>;王國宏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號(hào): H01L33/20
• 分類號(hào): H01L33/20;H01L33/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 湯保平

1.一種制作納米級(jí)柱形陣列氮化鎵基正裝結(jié)構(gòu)發(fā)光二級(jí)管的方法，包括：

步驟1：選擇一外延結(jié)構(gòu)，該外延結(jié)構(gòu)包括在藍(lán)寶石襯底上依次生長的非故意摻雜氮化鎵層上依次生長的n型氮化鎵層、量子阱層和p型GaN層；

步驟2：在p型GaN層上沉積PS球?qū)樱?/p>

步驟3：在PS球?qū)又g縫隙中沉積SiO₂層，形成帶有掩膜的LED芯片；

步驟4：高溫下灼燒帶有掩膜的LED芯片，使PS球?qū)犹蓟瘬]發(fā)，在PS球?qū)拥奈恢玫玫揭?guī)整的納米級(jí)孔；

步驟5：在規(guī)整的納米級(jí)孔和SiO₂層上沉積金屬層；

步驟6：采用稀HF酸溶液腐蝕掉SiO₂層和SiO₂層上面的金屬層；

步驟7：利用光電化學(xué)腐蝕方法，在p型GaN層向下腐蝕，腐蝕深度到達(dá)n型氮化鎵層內(nèi)，形成納米級(jí)GaN柱陣列；

步驟8：采用濕法腐蝕去掉金屬層，在納米級(jí)GaN柱陣列之間填充絕緣物，去除納米級(jí)GaN柱陣列之間的部分填充絕緣物，使納米級(jí)GaN柱陣列中的p型GaN層露出，形成納米級(jí)柱LED芯片；

步驟9：在納米級(jí)柱LED芯片的表面蒸鍍透明導(dǎo)電層；

步驟10：通過光刻和ICP刻蝕工藝，在納米級(jí)GaN柱陣列的一側(cè)制作N電極臺(tái)面，在N電極臺(tái)面制作N金屬電極，在納米級(jí)GaN柱陣列的上面制作P金屬電極；

步驟11：劃片裂片封裝，完成制備。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作納米級(jí)柱形陣列氮化鎵基正裝結(jié)構(gòu)發(fā)光二級(jí)管的方法，其中所述的PS球的直徑為100-600nm，間距為100-300nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作納米級(jí)柱形陣列氮化鎵基正裝結(jié)構(gòu)發(fā)光二級(jí)管的方法，其中所述的金屬層的材料為Ni、Pt、Au、Ag或Al，或及其組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作納米級(jí)柱形陣列氮化鎵基正裝結(jié)構(gòu)發(fā)光二級(jí)管的方法，其中所述的光電化學(xué)腐蝕方法的溶液為KOH溶液或H3PO4溶液，溶液濃度為0.1mol/L-10mol/L，溶液溫度為25℃-100℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作納米級(jí)柱形陣列氮化鎵基正裝結(jié)構(gòu)發(fā)光二級(jí)管的方法，其中所述的絕緣物包括光刻膠、硅膠或PMMA；去除絕緣物的方法為等離子體轟擊、曝光或濕法腐蝕。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作納米級(jí)柱形陣列氮化鎵基正裝結(jié)構(gòu)發(fā)光二級(jí)管的方法，其中所述的透明導(dǎo)電層包括ITO、ZnO或石墨烯。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作納米級(jí)柱形陣列氮化鎵基正裝結(jié)構(gòu)發(fā)光二級(jí)管的方法，其中所述的N金屬電極和P金屬電極的材料為Ni、Pt、Au、Ag或Al，或及其組合。