[發(fā)明專利]基于納米壓印制備具有表面等離子體的垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710776199.0 | 申請日： | 2017-08-31 |
| 公開（公告）號： | CN107611231B | 公開（公告）日： | 2019-10-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 云峰;郭茂峰 | 申請（專利權(quán)）人： | 西安交通大學(xué) |
| 主分類號： | H01L33/00 | 分類號： | H01L33/00;H01L33/20 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200 | 代理人： | 閔岳峰 |
| 地址： | 710049 陜*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 納米 壓印 制備 表面 等離子體 垂直 結(jié)構(gòu) 發(fā)光二極管 方法 | ||
1.基于納米壓印制備具有表面等離子體的垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)在藍寶石襯底(100)表面上生長外延層(101)，利用納米壓印技術(shù)，在外延層(101)的表面上制備微納尺寸圖形(103)，利用干法刻蝕技術(shù)將微納尺寸圖形(103)轉(zhuǎn)移到外延層上形成微納孔洞(104)，并在轉(zhuǎn)移到外延層之上的微納孔洞(104)內(nèi)制備形成表面等離子體共振耦合金屬(105)；并于完成上述工藝后的外延層(101)上制備第一層粘合層(102)，同時在轉(zhuǎn)移襯底(200)表面上制備第二層粘合層(202)；
2)利用晶圓粘合技術(shù)將第一層粘合層(102)和第二層粘合層(202)連接在一起，實現(xiàn)藍寶石襯底(100)上的外延層(101)和轉(zhuǎn)移襯底(200)貼合，利用轉(zhuǎn)移襯底剝離技術(shù)，將藍寶石襯底(100)和外延層(101)分離開；
3)利用干法刻蝕工藝，將剝離后的外延層(101)刻蝕到N型重?fù)诫s層，再在該N型重?fù)诫s層上制備N型歐姆接觸電極，最后在芯片表面制備鈍化保護層，完成表面等離子體垂直結(jié)構(gòu)發(fā)光二極管的制備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于納米壓印制備具有表面等離子體的垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的方法，其特征在于，外延層(101)包括氮化鋁和氮化鎵材料體系中的GaN、AlN、InGaN、AlGaN和AlInGaN中的一種或多種，且從藍寶石襯底(100)至外延層(101)表面依次為N型層、有源區(qū)和P型層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于納米壓印制備具有表面等離子體的垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的方法，其特征在于，利用納米壓印技術(shù)在外延層(101)表面的P型層表面上制備微納尺寸圖形(103)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于納米壓印制備具有表面等離子體的垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的方法，其特征在于，微納尺寸圖形(103)被轉(zhuǎn)移到外延層(101)表面的P型層上形成相應(yīng)的微納孔洞(104)，且微納孔洞(104)底部距離有源層的距離范圍為5nm-100nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于納米壓印制備具有表面等離子體的垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的方法，其特征在于，微納尺寸圖形(103)為周期性分布且特征尺寸范圍在數(shù)十納米至數(shù)十微米之間的圓形、正方形、矩形、三角形和正六邊形中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于納米壓印制備具有表面等離子體的垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的方法，其特征在于，微納尺寸圖形(103)的占空比范圍為1％-50％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于納米壓印制備具有表面等離子體的垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的方法，其特征在于，以作為圖形轉(zhuǎn)移用的納米壓印膠或氧化硅作為掩膜，在微納孔洞(104)內(nèi)制備形成表面等離子體共振耦合金屬(105)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于納米壓印制備具有表面等離子體的垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的方法，其特征在于，形成表面等離子體共振耦合金屬(105)的金屬為Ag、Al和Au中的一種或多種，其厚度范圍為1nm-100nm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于納米壓印制備具有表面等離子體的垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的方法，其特征在于，轉(zhuǎn)移襯底剝離技術(shù)為CMP高精度化學(xué)機械拋光技術(shù)或LLO激光剝離技術(shù)中的一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于納米壓印制備具有表面等離子體的垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的方法，其特征在于，P型和N型電極區(qū)域的外延層(101)未被加工出微納尺寸圖形(103)，用于獲得良好的P型和N型歐姆接觸。
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