[發明專利]可見光通信用單芯片白光LED及其制備方法有效
| 申請號： | 201511006149.1 | 申請日： | 2015-12-29 |
| 公開（公告）號： | CN105405938B | 公開（公告）日： | 2018-06-19 |
| 發明（設計）人： | 楊超;趙麗霞;朱石超;劉磊;于治國;王軍喜;李晉閩 | 申請（專利權）人： | 中國科學院半導體研究所 |
| 主分類號： | H01L33/04 | 分類號： | H01L33/04;H01L33/06;H01L33/02;H01L33/00 |
| 代理公司： | 中科專利商標代理有限責任公司 11021 | 代理人： | 任巖 |
| 地址： | 100083 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 上表面 可見光通信 單芯片白光LED 透明導電層 復合發光 緩沖層 臺面 襯底 制備 白光光源 向下形成 單芯片 高帶寬 高光效 雙波段 | ||
1.一種可見光通信用單芯片白光LED的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
步驟1，在襯底上形成緩沖層；
步驟2，在所述緩沖層上形成n型半導體層；
步驟3，在所述n型半導體層上表面上形成復合發光區；
步驟4，在所述復合發光區的上表面上形成p型半導體層，完成外延片制備；
步驟5，在所述外延片的一側向下刻蝕至n型半導體層形成臺面，其中，所述臺面的深度小于所述n型半導體層的厚度；
步驟6，通過光刻、ICP刻蝕工藝在所述p型半導體層內形成GaN基LED納米柱或納米孔陣列；
步驟7，在納米柱或納米孔的刻蝕間隙填充金屬納米顆粒，該金屬納米顆粒通過近距離耦合能夠選擇性增強黃光量子阱層發光，且該等離激元的引入不影響藍光波段量子阱的發光情況；
步驟8，對納米柱間隙或納米孔陣列內壁旋涂絕緣介質形成絕緣填充層，并反刻蝕所述絕緣填充層，直至完全露出納米柱或納米孔陣列的頂端，形成具有嵌入式表面等離激元結構的p型半導體層；
步驟9，在所述具有嵌入式表面等離激元結構的p型半導體層的上表面形成透明導電層；
步驟10，在所述透明導電層和n型半導體層的一側臺面上分別形成p電極和n電極。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1進一步包括：先在襯底上低溫生長GaN形核層，再高溫生長非故意摻雜GaN層的步驟。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3進一步包括在所述n型半導體層的上表面上依次形成藍光發光區、串聯遂道結和黃光發光區的步驟。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟7中，填充金屬顆粒通過蒸鍍薄層金屬并退火或涂覆化學法制備的金屬顆粒溶液經干燥實現，金屬顆粒為金、銀、鋁或其合金，且在黃光區存在強烈共振吸收。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟8中，所述絕緣介質為SOG或PMMA。
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