[發(fā)明專利]在發(fā)光二極管芯片的量子阱附近制備納米金屬結(jié)構(gòu)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610821348.6
• 申請日: 2016-09-13
• 公開（公告）號: CN106449902B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 萬巍;陳湛旭
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東技術(shù)師范學(xué)院
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/06;H01L33/22
• 代理公司: 廣州新諾專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司44100
• 代理人: 張玲春

1.一種在發(fā)光二極管芯片的量子阱附近制備納米金屬結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于：主要是先利用納米球掩膜刻蝕技術(shù)，在P-GaN層刻蝕出相應(yīng)的納米凹槽，然后沉積金屬和電流隔離層，最后去掉相關(guān)的納米球掩膜，這樣金屬納米顆粒和電流隔離層填在納米凹槽內(nèi)，最后利用常規(guī)的工藝制作電極；具體包括以下步驟：

a、在平面結(jié)構(gòu)LED芯片的P-GaN層制備單層密排的納米球作為掩膜；

b、在去掉納米球掩膜前，利用電子束蒸發(fā)或者是磁控濺射進行沉積金屬，沉積厚度為10-20nm，然后再利用電子束蒸發(fā)或者是磁控濺射進行沉積電流隔離層，沉積厚度為10-20nm；

c、去掉納米球掩膜，最終在p-GaN層獲得周期性的納米柱陣列結(jié)構(gòu)，并且納米柱的間隙有金屬納米顆粒和電流隔離層顆粒結(jié)構(gòu)；

d、進行常規(guī)的厚金電極工藝處理，最終獲得具有表面等離子體增強效應(yīng)的LED成品。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟a中，在P-GaN層制備單層密排的納米球，所述納米球可以是單分散的聚苯乙烯微球(Polystyrene，PS)、單分散的二氧化硅微球，所述單分散的微球直徑在200nm-2um之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：步驟a中，根據(jù)設(shè)計所需銀納米顆粒的尺寸，可以先利用氧等離子體刻蝕PS納米球，接著利用反應(yīng)耦合等離子體(ICP)進行刻蝕，可以在P-GaN層刻蝕出周期性的納米柱陣列，那么在納米柱之間就存在間隙結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：根據(jù)p-GaN層的厚度，利用反應(yīng)耦合等離子體進行刻蝕，如果p-GaN層的厚度為150nm，刻蝕深度為130-140nm左右。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于：利用干刻法進行刻蝕，刻蝕時使用的氣體選自BCl₃、Cl₂、Ar之一或者幾種的組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟b中，利用電子束蒸發(fā)或者是磁控濺射進行沉積金屬，對于發(fā)光波長屬于藍(lán)光區(qū)域的LED，可以沉積銀，對于發(fā)光波長屬于綠光的可以沉積金；然后再利用電子束蒸發(fā)或者是磁控濺射進行沉積電流隔離層，隔離層可以是二氧化硅或者是氮化硅或者是其他不導(dǎo)電的介質(zhì)薄膜。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：在去掉PS掩膜前，進行沉積金屬銀的工藝處理，沉積銀的厚度為10-20nm；接著沉積10-20nm左右的二氧化硅或者氮化硅或者其他的非導(dǎo)電物。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟c中，當(dāng)選擇的納米球掩膜為PS納米球時，去掉納米球掩膜，或在氯仿中超聲，去掉PS納米球掩膜。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟d中，沉積300-400nm的ITO作為透明電極，然后進行常規(guī)的厚金電極工藝處理，包括涂光刻膠，第一次曝光，濕刻ITO，ICP刻GaN臺階，去膠，再涂光刻膠；第二次曝光，鍍厚金，完成厚金電極的制作。

10.權(quán)利要求1-9中任一項所述的在發(fā)光二極管芯片的量子阱附近制備納米金屬結(jié)構(gòu)的方法制備得到的發(fā)光二極管芯片。