[發明專利]制作微納米柱發光二極管的方法

無效

• 申請號: 201210579602.8
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103022300A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 安鐵雷;孫波;孔慶峰;魏同波;段瑞飛
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L33/20
• 分類號: H01L33/20;H01L33/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 曹玲柱

1.一種制作微納米柱發光二極管的方法，其特征在于，包括：

在發光二極管外延片上生長抗刻蝕層；

在所述抗刻蝕層上制作微納米尺度的周期結構圖形掩模；

采用物理刻蝕的方法，將所述周期結構圖形掩模轉移至抗刻蝕層和發光二極管外延片上，形成微納米柱；

在所述發光二極管外延片上微納米柱的間隙填充絕緣介質；

去除所述發光二極管外延片上的抗刻蝕層，以及

在去除抗刻蝕層的發光二極管外延片上制作pn電極，形成微納米柱發光二極管。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在發光二極管外延片上生長抗刻蝕層的步驟中：

抗刻蝕層的材料為以下材料中的一種：Al₂O₃、SiO₂和Si₃N₄；

生長抗刻蝕層的方法為以下方法中的一種：化學氣相沉積、電子束蒸發、磁控濺射、離子束濺射和蒸鍍。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，采用以下方法其中之一在抗刻蝕層上制作微納米尺度的周期結構圖形掩模：光刻、電子束曝光、納米壓印和激光全息術。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述周期結構圖形掩模中的周期結構圖形為相同大小的面積介于400nm²-400μm²之間的橢圓、正方形、長方形或梯形。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，采用光刻方法在抗刻蝕層上制作周期結構圖形掩模的步驟包括：

在抗刻蝕層上旋涂光刻膠；以及

通過預先制備的光刻版的紫外線曝光、顯影、堅膜，從而在所述光刻膠上制備微納米周期結構圖形。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在微納米柱的間隙填充絕緣介質的步驟為：采用物理沉積的方式沉積無機絕緣介質。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述物理沉積方式為：磁控濺射、離子束濺射或蒸鍍；所述無機絕緣介質為：二氧化硅或氮化硅。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在微納米柱的間隙填充絕緣介質的步驟之前還包括：采用酸溶液或堿溶液浸泡所述發光二極管外延片，以去除刻蝕造成的損傷，該酸溶液或堿溶液的摩爾濃度低于30％，浸泡溫度為室溫。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于：

所述在發光二極管外延片上制作微納米尺度的周期結構圖形掩模的步驟中，所述發光二極管外延片自下而上包括：襯底、n型氮化鎵、有源區和p型氮化鎵，所述n型氮化鎵自下而上包括：非故意摻雜的氮化鎵和施主摻雜的氮化鎵；

所述采用物理刻蝕的方式，將周期結構圖形掩模轉移至所述發光二極管外延片的步驟中，刻蝕的深度為至p型氮化鎵或有源區至非故意摻雜的n型氮化鎵之間的深度。

10.根據權利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，所述在填充中間填充絕緣介質的微米柱外延片上制作電極的步驟包括：

在發光二極管外延片上制作透明導電層ITO；以及

在所述透明導電層ITO上制備p電極，在電極臺面上制備n電極。