[發明專利]藍光半導體器件及其制備方法

有效

• 申請號: 202110299546.1
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113066910B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 孫慧卿;楊亞峰;彭麟杰;蘇哈;郭志友
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/32;H01L33/42;H01L33/46;H01L33/00
• 代理公司: 佛山粵進知識產權代理事務所(普通合伙) 44463
• 代理人: 耿鵬

1.藍光半導體器件的制備方法，其特征在于，其包括如下步驟：

在圖形化藍寶石襯底上依次外延生長包含有n型層、有源層和p型層的外延疊層；

在所述p型層上形成歐姆接觸金屬薄膜層，刻蝕所述歐姆接觸金屬薄膜層形成特定區域的歐姆接觸金屬薄膜區域；

轉移單層或多層石墨烯薄膜至歐姆接觸金屬薄膜區域表面，以形成一個周期的金屬/石墨烯復合透明電極；

依次重復執行上述歐姆接觸金屬薄膜區域形成步驟和上述石墨烯薄膜轉移步驟1-5次，以在p型層表面形成2-6個周期的金屬/石墨烯復合透明電極；

以上述金屬/石墨烯復合透明電極作為自對準掩膜，刻蝕所述外延疊層至所述n型層露出；

劃片道刻蝕；

在所述n型層表面制備n電極，在所述金屬/石墨烯復合透明電極表面制備p電極；

在所述外延疊層、金屬/石墨烯復合透明電極、p電極和n電極表面及其側面沉積鈍化層，在所述鈍化層表面沉積DBR層，在所述DBR層表面沉積SiN_x保護層；

刻蝕n電極和p電極表面的保護層、DBR層以及鈍化層形成倒梯形開孔至所述n電極和p電極，所述開孔的側壁和水平方向夾角小于45°；

沉積焊料至所述倒梯形開孔，以連接n電極和p電極至基板；

還包括在沉積焊料之前，定義焊盤區域，在所述焊盤區域電子束蒸發Ti/Al/Ti/Pt/Au疊層，之后在惰性氣體氛圍中退火形成反射型p焊盤金屬層和反射型n焊盤金屬層；

之后選用厚度為20-30μm的Sn_0.965Ag_0.03C_0.005錫膏將反射型p焊盤金屬層和反射型n焊盤金屬層連接至基板，經四溫區回流焊固化焊盤金屬層與基板的互連，其中回流焊的最高溫度為250℃；

其中，采用PECVD沉積200nm的SiO₂作為鈍化層，DBR層采用電子束蒸鍍依次沉積7.5對的第一TiO₂/SiO₂疊層和8.5對的第二TiO₂/SiO₂疊層層疊而成，其中第一TiO₂/SiO₂疊層中TiO₂的厚度為45.4nm，SiO₂的厚度為75.6nm，第二TiO₂/SiO₂疊層中TiO₂的厚度為56.8nm，SiO₂的厚度為94.5nm。

2.根據權利要求1的所述制備方法，其特征在于，形成歐姆接觸金屬薄膜區域的步驟中，選用電子束蒸發法沉積1-5nm的金屬Au、Ag、Pt或Ni薄膜，在氮氣氣氛中退火與所述p型層形成歐姆接觸，刻蝕所述金屬薄膜形成特定區域的歐姆接觸金屬薄膜區域；

將石墨烯薄膜轉移至歐姆接觸金屬薄膜區域表面的步驟包括：采用CVD法在銅箔上沉積石墨烯層，在所述石墨烯層上旋涂厚度約為1.5μm的PMMA，然后采用FeCl₃腐蝕銅箔，待銅箔腐蝕徹底之后，用去離子水清洗剩余的PMMA/石墨烯薄膜，將所述PMMA/石墨烯薄膜轉移至歐姆接觸金屬薄膜區域表面，采用熱丙酮溶液去除PMMA，以將石墨烯薄膜轉移至歐姆接觸金屬薄膜區域表面。