[發(fā)明專利]一種用于提高發(fā)光器件效率的方法

無效

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• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN103280406A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設計）人: 李淼
• 申請（專利權）人: 西安神光皓瑞光電科技有限公司;西安神光安瑞光電科技有限公司
• 主分類號: H01L21/306
• 分類號: H01L21/306
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 楊引雪

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于提高發(fā)光器件效率的方法，屬于光電器件材料制備和結構設計技術領域，特別是涉及到量子阱結構的發(fā)光器件的材料制備。

背景技術

現(xiàn)有技術在生長光電材料過程中，一般是在生長完nGaN材料之后即開始進行量子阱結構的生長，量子阱的結構直接以之前生長的nGaN材料作為基礎進行繼續(xù)外延。

上述生長量子阱結構的方式會將底層生長產生的位錯和缺陷等延續(xù)到量子阱的內部，進而增加了器件的漏電和非輻射復合幾率，后續(xù)多依靠優(yōu)化量子阱的厚度以提升電子空穴對的復合效率，或者通過提升量子阱結構的晶體質量，但上述措施對亮度的提升效果均十分有限。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種用于提高發(fā)光器件效率的方法，主要解決了現(xiàn)有方法對發(fā)光材料和器件效率提升效果欠佳的問題；本發(fā)明提供的方法通過降低進入量子阱結構的位錯密度和增加發(fā)光面積來增加電子空穴復合效率，進而提高發(fā)光材料和器件效率。

本發(fā)明的具體技術解決方案如下：

該用于提高發(fā)光器件效率的方法包括以下步驟：

1]在基礎材料進行量子阱生長之前對其表面進行化學腐蝕處理，使基礎材料表面形成粗糙的微觀結構；

2]對基礎材料表面形成的粗糙的微觀結構進行清洗處理；

3]對經步驟2處理完成后的基礎材料進行量子阱和后續(xù)結構的外延生長。

上述基礎材料與量子阱的組分相同或者不同。

上述步驟1中進行化學腐蝕處理采用酸性或者堿性處理液任一或任意兩種及以上組合使用進行。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：

本發(fā)明在外延生長到量子阱結構之前先對外延基礎材料進行化學腐蝕處理，經過清洗處理后在此處理過的結構基礎上繼續(xù)進行量子阱和后續(xù)結構的外延生長，從而達到了降低進入量子阱結構的位錯密度和增加發(fā)光面積的效果，進而增加電子空穴復合效率，提高了發(fā)光材料和器件效率。

附圖說明

圖1為目前常用的發(fā)光材料結構設計；

圖2為本發(fā)明結構示意圖；

圖3為利用本發(fā)明提供的方法處理得到發(fā)光器件形貌示意圖。

具體實施方式

本法發(fā)明基于目前發(fā)光器件材料生長的現(xiàn)狀提出了一種新的材料生長理念，此方法降低進入量子阱結構的位錯密度和增加發(fā)光面積的效果，進而增加電子空穴復合效率，提高了發(fā)光材料和器件效率。

本發(fā)明的原理在于：對于量子阱生長的基礎材料進行化學腐蝕處理，材料生長過程中引入的大量位錯會在腐蝕液的作用之下沿著生長方向被腐蝕并在材料表面形成腐蝕坑，經過清洗處理后在此處理過的結構基礎上繼續(xù)進行量子阱和后續(xù)結構的外延生長；其核心在于對材料進行化學處理之后還繼續(xù)進行量子阱的生長，利用腐蝕坑結構作為量子阱外延的基礎，不但減少缺陷提高晶體質量，還提高了發(fā)光面積，其具體實施過程如下：

在量子阱生長之前對于量子阱生長的基礎材料部分進行化學腐蝕處理，材料生長過程中引入的大量位錯會在腐蝕液的作用之下沿著生長方向被腐蝕并在材料表面形成腐蝕坑，經過清洗處理后在此處理過的結構基礎上繼續(xù)進行量子阱和后續(xù)結構的外延生長；清洗處理的目的在于洗去腐蝕液，防止對于后續(xù)外延的污染。

上述過程中量子阱生長之前的基礎材料可以與量子阱材料的組分相同或者不同；基礎材料的化學腐蝕處理溶液可以選用酸性溶液或者堿性溶液，或者為兩者交替處理的方式達到腐蝕掉位錯線形成位錯坑的微觀結構，如化學處理可以采用GaN材料腐蝕常用的技術，腐蝕液為KOH或NaOH溶液、熔融的NaOH或者KOH，或者為熱混合酸H₂SO₄和H₃PO₄等。

以下結合實施例對本發(fā)明技術方案進行進一步說明：

如圖2所示的結構中，在襯底材料上先生長到N型的基礎材料，之后采用化學腐蝕處理的方法，材料生長過程中引入的大量位錯會在腐蝕液的作用之下沿著生長方向被腐蝕并在材料表面形成腐蝕坑，經過清洗處理后在此處理過的結構基礎上繼續(xù)進行量子阱和后續(xù)結構的外延生長。