[发明专利]一种具有交叉光栅结构的发光二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种具有交叉光栅结构的发光二极管，其特征在于：该发光二极管包括衬底（1），生长在衬底（1）上的具有第一光栅结构的介质薄膜层（2），与介质薄膜层（2）键合在一起的具有第二光栅结构的p型GaN外延层（3），生长在p型GaN外延层（3）上的InGaN多量子阱有源发光层（4）和生长在InGaN多量子阱有源发光层（4）上的n型GaN外延层（5），其中，第一光栅结构与第二光栅结构以0～90°之间的任一交叉角度键合在一起，构成交叉光栅结构。

2.根据权利要求1所述的具有交叉光栅结构的发光二极管，其特征在于，所述交叉光栅结构的周期范围为100～1000 nm，刻蚀深度为10～200 nm。

3.根据权利要求1所述的具有交叉光栅结构的发光二极管，其特征在于，所述交叉光栅结构是由不同介电常数的介质材料在空间呈周期性排列的结构。

4.一种具有交叉光栅结构的发光二极管的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1：在氮化镓基二极管的p型GaN外延层或铟锡氧化物透明电极层上制备一层具有第一周期和第一刻蚀深度的光栅结构，然后将氮化镓基发光二极管的衬底剥离掉；

步骤2：在第二衬底上直接制备，或者先在第二衬底上生长一层介质薄膜层（2），再在介质薄膜层（2）上制备具有第二周期和第二刻蚀深度的光栅结构； 

步骤3：将上述分别带有光栅结构的氮化镓基发光二极管和第二衬底，以0～90°之间的任一交叉角度键合在一起，在二者的键合界面处形成具有交叉光栅结构的倒装发光二级管。

5.根据权利要求1所述的具有交叉光栅结构的发光二极管，其特征在于，步骤2中，介质薄膜层（2）为适用于半导体发光二极管中介质层的任何一种介质材料。