[发明专利]一种提高GaN基LED发光效率的图形掩埋方法

权利要求书

1.一种提高发光二极管发光效率的图形掩埋方法，其特征在于包括如下步骤：

在衬底上生长一层GaN薄层；

在所述GaN薄层上形成具有规则分布的图案的掩膜层；

以所述具有规则分布的图案的掩膜层为掩膜；

蚀刻所述GaN薄层，并在所述GaN薄层中形成凹槽。

在所述GaN凹槽底部形成一层非晶薄膜；

去除所述GaN薄层之上的掩膜层，生长GaN外延层，所述GaN外延层在所述GaN凹槽中具有空洞。

2.根据权利要求1所述的提高发光二极管发光效率的图形掩埋方法，其特征在于，所述衬底是Al2O3、Si、SiC、GaN、AlN、InN、ZnO或其他适合GaN外延生长的衬底材料。

3.根据权利要求1所述的提高发光二极管发光效率的图形掩埋方法，其特征在于，所述GaN薄层的厚度为T，并且T满足100nm≤T≤10000nm。

4.根据权利要求1所述的提高发光二极管发光效率的图形掩埋方法，其特征在于，所述掩膜层为光刻胶、金属、二氧化硅、氮化硅或其他可以形成具有规则分布图案的材料。

5.根据权利要求1所述的提高发光二极管发光效率的图形掩埋方法，其特征在于，所述GaN凹槽深度为h，所述GaN薄层的厚度为T，并且满足h≤T。

6.根据权利要求1所述的提高发光二极管发光效率的图形掩埋方法，其特征在于，所述非晶薄膜为二氧化硅、氮化硅、金属或其他不利于GaN在其表面外延生长的材料，所述薄膜厚度为d，所述GaN凹槽深度为h，并且满足d≤h。

7.根据权利要求1所述的提高发光二极管发光效率的图形掩埋方法，其特征在于，所述空洞是通过控制生长工艺参数，使GaN凹槽内侧面的侧向生长速率从GaN凹槽顶部到GaN凹槽底部逐渐变慢，进而导致GaN凹槽顶部的GaN外延层完全合拢后GaN凹槽顶部以下部分不能合拢所形成。

8.根据权利要求1所述的提高发光二极管发光效率的图形掩埋方法，其特征在于，所述规则分布为正六边形分布、正四边形分布、其他周期性分布或准周期性分布。

9.根据权利要求1所述的提高发光二极管发光效率的图形掩埋方法，其特征在于，所述规则分布的图案是圆形，所述圆形的半径为a，并且a为100nm～10000nm，相邻圆形的间距为b，并且满足b＞2a。

10.根据权利要求1所述的提高发光二极管发光效率的图形掩埋方法，其特征在于，所述规则分布的图案是正N边形，并且其中的N≥3，所述所述正N边形外接圆的半径r，并且r为100nm～10000nm，相邻所述正N变形的间距为b，并且满足b＞2a。

11.一种形成空洞的图形掩埋方法，其特征在于，采用如权利要求1-10所述的方法，形成具有规则分布空洞的GaN模板。

12.一种GaN基发光二极管，其特征在于，其形成于权利要求11所述的模板上。