[发明专利]用空气形成图形衬底的高效率发光二极管及其制备方法

权利要求书

1.用空气形成图形衬底的高效率发光二极管，其特征在于依次包括：衬底、衬底上空气形成的空洞及空洞上方GaN基发光二极管。

2.如权利要求1所述的用空气形成图形衬底的高效率发光二极管，其特征在于衬底上空气形成的空洞为带状，可以是直的，也可以是弯曲的，长度为6～60000微米，空洞间距在0.2～10.0微米之间；空洞横截面可以为半圆形，三角形，梯形，矩形，下底直径在0.2～10.0微米之间；横截面的高度在0.2～4.0微米之间。

3.如权利要求1所述的用空气形成图形衬底的高效率发光二极管，其特征在于空洞上方GaN基发光二极管包括N型GaN；量子阱；P型GaN；透明电极；P压焊点，N压焊点，其中N型GaN，厚度在1～5微米之间；量子阱，厚度一般在2～1000纳米之间；P型GaN，厚度在10～1000纳米之间。

4.用空气形成图形衬底的高效率发光二极管制备方法，其步骤为：

1)在衬底上用高熔点(大于500摄氏度)材料制备一层薄膜；

2)通过光刻，刻蚀在衬底上用高熔点材料制备图形；

3)在图形衬底上制作GaN基发光二极管外延层；

4)放入腐蚀溶液，通过侧向腐蚀去除GaN外延层下面的高熔点材料，形成空洞；

5)制作发光二极管芯片。

5.如权利要求4所述的用空气形成图形衬底的高效率发光二极管制备方法，其特征在于步骤1)所述的薄膜厚度在0.2～4.0微米之间。

6.如权利要求4所述的用空气形成图形衬底的高效率发光二极管制备方法，其特征在于步骤1)所述的薄膜制备方法可以为PECVD、电子束蒸发、溅射、旋涂法。

7.如权利要求4所述的用空气形成图形衬底的高效率发光二极管制备方法，其特征在于步骤2)是通过干法刻蚀或湿法腐蚀高熔点材料来制作图形的，图形为带状，可以是直的，也可以是弯曲的，长度为6～60000微米，图形间距在0.2～10.0微米之间；图形横截面可以为半圆形，三角形，梯形，矩形，下底直径在0.2～10.0微米之间；横截面的高度在0.2～4.0微米之间。

8.如权利要求4所述的用空气形成图形衬底的高效率发光二极管制备方法，其特征在于步骤3)图形衬底上制作的GaN基发光二极管外延层包括：N型GaN；量子阱；P型GaN；N型GaN，厚度在1～5微米之间；量子阱，厚度一般在2～1000纳米之间；P型GaN，厚度在10～1000纳米之间。

9.如权利要求4所述的用空气形成图形衬底的高效率发光二极管制备方法，其特征在于步骤4)侧向腐蚀去除GaN外延层下面的高熔点材料，是先去除部分区域的外延层，露出高熔点材料，然后放入腐蚀溶液，通过侧向腐蚀将其余外延层下面的高熔点材料全部去除。

10.如权利要求9所述的用空气形成图形衬底的高效率发光二极管制备方法，其特征在于通过侧向腐蚀将其余外延层下面的高熔点材料全部去除的腐蚀溶液，其特征在于腐蚀高熔点材料速度很快，而对GaN材料没有腐蚀作用。

11.如权利要求4所述的用空气形成图形衬底的高效率发光二极管制备方法，其特征在于步骤5)制作发光二极管芯片包括：通过光刻、刻蚀、蒸发、剥离工艺在发光二极管上表面制作透明电极，P压焊点及N压焊点；减薄外延片至30～150微米；将芯片裂开。