[發(fā)明專利]一種垂直近紫外發(fā)光二極管及其制備方法

在審

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• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111668355A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設計）人: 尉尊康;崔志勇;郭凱;薛建凱
• 申請（專利權）人: 山西中科潞安紫外光電科技有限公司
• 主分類號: H01L33/46
• 分類號: H01L33/46;H01L33/32;H01L33/38;H01L33/06;H01L33/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 張永輝

1.一種垂直發(fā)光二極管，其特征在于，包括：

金屬襯底，所述金屬襯底設置在底部；

發(fā)光層，設置在金屬襯底上方，所述發(fā)光層包括自下而上設置的P型半導體材料層、量子阱層、N型半導體材料層；

ITO層，設置在N型半導體材料層上表面，所述所述ITO層上均勻設置有具有固定間隔周期的貫穿孔，所述ITO層以及所述貫穿孔的高度均為所述發(fā)光二極管發(fā)光波長的四分之一；在所述貫穿孔中固定設置第一金屬材料電極；在所述ITO層的上表面設置有與所述ITO層以及所述第一金屬材料電極接觸的第二金屬材料電極。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種垂直發(fā)光二極管，其特征在于，所述第二金屬材料電極覆蓋在整個ITO層表面。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種垂直發(fā)光二極管，其特征在于，所述發(fā)光二極管發(fā)光為近紫外光。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種垂直發(fā)光二極管，其特征在于，所述金屬襯底和所述發(fā)光層之間設置有反射鏡層，所述反射鏡層為金屬反射鏡。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種垂直發(fā)光二極管，其特征在于，所述垂直發(fā)光二極管還包括鍵合層，所述鍵合層設置在所述襯底的上表面。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種垂直發(fā)光二極管，其特征在于，第一金屬材料電極為鋁電極，第二金屬材料電極為Ti/Au電極。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種垂直發(fā)光二極管，其特征在于，在所述垂直發(fā)光二極管的上表面上還設置有SiO₂鈍化層。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種垂直發(fā)光二極管，其特征在于，所述貫穿孔截面為矩形孔。

9.根據(jù)權利要求8所述的一種垂直發(fā)光二極管，其特征在于，矩形孔為正方形，邊長為5um，間隔周期為15um。

10.一種垂直近紫外發(fā)光二極管的制備方法，所述方法包括如下步驟：

步驟一、制作GaN外延發(fā)光層。

在本步驟中首先在藍寶石襯底上用有機金屬化學氣相沉積生長GaN外延發(fā)光層，依次包括u-GaN層，N-GaN層，多量子阱層和P-GaN層；

步驟二、制作反射鏡層

在本步驟中，所述反射鏡層包括Ni/Ag金屬反射鏡，厚度依次為Ni為3A，Ag為2000A；

步驟三、制作金屬襯底

在反射鏡上再用電子束蒸發(fā)生長鍵合層，然后將金屬襯底用鍵合機與鍵合層緊密相連；

步驟四、制作全反射鏡

在本步驟中，首先用KOH堿性溶液對N-GaN表面進行粗化；在粗化好的N-GaN表面用電子束蒸發(fā)生長ITO透明導電層并進行480度退火處理；然后在ITO層上腐蝕出均勻分布的通孔；再在所述孔內沉積第一金屬材料電極并在第一金屬材料電極上連續(xù)制作第二金屬材料電極。