[发明专利]含有碳基衬底的铟镓铝氮发光器件以及其制造方法

权利要求书

1.一种铟镓铝氮基半导体发光器件，其包括：

铟镓铝氮基半导体多层结构，其中所述铟镓铝氮基半导体多层 结构最初制备在Si生长衬底上并且随后转移到碳基衬底上，所述铟 镓铝氮基半导体多层结构通过焊接工艺键合到碳基衬底，使用湿蚀 刻工艺去除所述Si生长衬底；以及

碳基衬底，其支持所述铟镓铝氮基半导体多层结构，其中所述 碳基衬底包括第一碳基层；

所述第一碳基层包括以下材料中的一种或者多种：

天然石墨；

压制石墨；

热解石墨；

金属渗透石墨；

碳纤维基压制或者编织材料；

碳纳米管基叠层材料。

2.根据权利要求1所述的铟镓铝氮基半导体发光器件，还包括 一个或者多个在所述Si生长衬底和所述碳基衬底两者上的键合金属 层，其中每个键合金属层包括以下材料中的一个或者多个：

金/铟合金；

金/锑合金；

包含金、铂、钯、铑中的一个或者多个元素以及具有低熔点的 锡、镓、锌中的一个或者多个元素的二元或者二元以上合金。

3.根据权利要求1所述的铟镓铝氮基半导体发光器件，其中所 述碳基衬底包括：

在所述第一碳基层的每面上的一个或者多个金属层；或者

面对所述铟镓铝氮基半导体多层结构的所述第一碳基层的正面 上的一个或者多个金属层。

4.根据权利要求1所述的铟镓铝氮基半导体发光器件，其中所 述铟镓铝氮基半导体多层结构包括多个In_xGa_yAl_1-x-yN层，0≤x≤1、 0≤y≤1。

5.根据权利要求1所述的铟镓铝氮基半导体发光器件，还包括：

位于所述第一碳基层和所述铟镓铝氮基半导体多层结构之间的 金属层，金属层包括第一欧姆接触层；以及

在所述铟镓铝氮基半导体多层结构的上表面上制备的第二欧姆 接触电极。

6.根据权利要求5所述的铟镓铝氮基半导体发光器件，其中所 述铟镓铝氮基半导体多层结构的上表面上的第二欧姆接触电极包括 下面中的一个或者多个：

包含金、锗以及镍的三元合金；

金/硅合金；

包含金、硅以及镍的三元合金；

包含氮化钛的沉积层；

钛/铝合金。

7.根据权利要求5所述的铟镓铝氮基半导体发光器件，其中所 述第一碳基层和所述铟镓铝氮基半导体多层结构之间的所述金属层 包含一个或者多个化学稳定的金属元素，所述化学稳定的金属元素 包含单质形式或者合金形式的以下元素中的至少一个：

Au；

Pt；

Pd；以及

Rh。

8.根据权利要求5所述的铟镓铝氮基半导体发光器件，

其中位于所述第一碳基层和所述铟镓铝氮基半导体多层结构之 间的所述金属层具有多层金属结构；

其中所述多层金属结构中的两个相邻层之间的界面具有粘合机 制；以及

其中所述多层金属结构包含以下物质中的一个或者多个：

单质层；

合金层；以及

非金属层。

9.根据权利要求8所述的铟镓铝氮基半导体发光器件，其中所 述多层金属结构中的至少一层是对Si蚀刻剂耐蚀刻的。

10.根据权利要求9所述的铟镓铝氮基半导体发光器件，其中 由对所述Si蚀刻剂耐蚀刻的所述多层金属结构中的一个或者多个层 以及所述铟镓铝氮基半导体多层结构包围对Si蚀刻剂非耐蚀刻的所 述多层金属结构中的一层。

11.根据权利要求8所述的铟镓铝氮基半导体发光器件，其中 对Si蚀刻剂非耐蚀刻的所述多层金属结构中的一层的表面与相邻层 反应，或者在器件制备工艺中发生合金化，由此使得对Si蚀刻非耐 蚀刻的层变得对所述Si蚀刻剂耐蚀刻。