[發(fā)明專利]氮化鎵發(fā)光二極管的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111543401.8
• 申請日: 2021-12-16
• 公開（公告）號: CN114141915B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐平;許孔祥;馮磊;黃勝藍(lán)
• 申請（專利權(quán)）人: 湘能華磊光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/22;H01L33/06;H01L33/02;H01L33/32
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43214
• 代理人: 張勇;劉伊?xí)D

1.氮化鎵發(fā)光二極管的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

提供藍(lán)寶石襯底；

對藍(lán)寶石襯底進(jìn)行常規(guī)清洗處理后，將藍(lán)寶石襯底置入PECVD反應(yīng)腔內(nèi)，在藍(lán)寶石襯底的表面沉積SiO₂薄膜；所述對藍(lán)寶石襯底進(jìn)行常規(guī)清洗處理包括：使用硫酸和雙氧水的混合溶液清洗藍(lán)寶石襯底5-10min，其中硫酸和雙氧水的體積比控制在4：1；

將沉積有SiO₂薄膜的藍(lán)寶石襯底從PECVD反應(yīng)腔中取出，在SiO₂薄膜上表面涂覆光刻膠膜層，然后采用光刻技術(shù)使光刻膠膜層在SiO₂薄膜表面形成圓形圖案；

采用濕法腐蝕的方法去除多余的SiO₂膜層，在藍(lán)寶石表面形成光刻膠和SiO₂薄膜雙掩膜結(jié)構(gòu)的多個(gè)凹型坑；

將表面形成有多個(gè)凹型坑的藍(lán)寶石襯底置入ICP反應(yīng)腔進(jìn)行干法刻蝕，再采用濕法腐蝕的方法去除藍(lán)寶石襯底表面的SiO₂膜層，在藍(lán)寶石襯底的表面形成多個(gè)V形孔；所述V形孔沿垂直于藍(lán)寶石襯底所在平面的方向朝向所述藍(lán)寶石襯底凹陷，且沿垂直于藍(lán)寶石襯底所在平面的方向，所述V形孔的高度小于藍(lán)寶石襯底的厚度；

將形成有多個(gè)V形孔的藍(lán)寶石襯底置入電子束真空鍍膜反應(yīng)腔內(nèi)，在藍(lán)寶石襯底表面形成有V形孔的一側(cè)蒸鍍Al單質(zhì)薄膜，使Al膜完全填充V形孔；

然后將表面蒸鍍有Al單質(zhì)薄膜的藍(lán)寶石襯底從電子束鍍膜設(shè)備取出放入快速退回爐進(jìn)行退火處理，使鋁膜球聚形成鋁球；

最后利用金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉淀法在藍(lán)寶石襯底表面形成有V形孔和鋁球的一側(cè)依次生長AlN薄膜、n型半導(dǎo)體層、多量子阱層、電子阻擋層和P型半導(dǎo)體層，獲得完全結(jié)構(gòu)的外延片。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵發(fā)光二極管的制備方法，其特征在于，沿垂直于所述藍(lán)寶石襯底所在平面的方向，所述SiO₂薄膜的厚度為500-1000nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵發(fā)光二極管的制備方法，其特征在于，沿垂直于所述藍(lán)寶石襯底所在平面的方向，所述光刻膠膜層的厚度為500-1000nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵發(fā)光二極管的制備方法，其特征在于，所述圓形圖案的周期為900-1000nm，直徑為700-800nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵發(fā)光二極管的制備方法，其特征在于，所述光刻膠和SiO₂薄膜雙掩膜結(jié)構(gòu)的多個(gè)凹型坑的孔徑為700-800nm，深度為1000nm-2000nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵發(fā)光二極管的制備方法，其特征在于，所述V形孔的周期為900-1200nm，孔徑為700-900nm，孔深為300-400nm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵發(fā)光二極管的制備方法，其特征在于，所述Al單質(zhì)薄膜的厚度為300-400nm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵發(fā)光二極管的制備方法，其特征在于，所述鋁球直徑為300-400nm，相臨兩個(gè)鋁球的距離為100-200nm。