[发明专利]制作纳米级柱形阵列氮化镓基正装结构发光二级管的方法

权利要求书

1.一种制作纳米级柱形阵列氮化镓基正装结构发光二级管的方法，包括：

步骤1：选择一外延结构，该外延结构包括在蓝宝石衬底上依次生长的非故意掺杂氮化镓层上依次生长的n型氮化镓层、量子阱层和p型GaN层；

步骤2：在p型GaN层上沉积PS球层；

步骤3：在PS球层之间缝隙中沉积SiO₂层，形成带有掩膜的LED芯片；

步骤4：高温下灼烧带有掩膜的LED芯片，使PS球层碳化挥发，在PS球层的位置得到规整的纳米级孔；

步骤5：在规整的纳米级孔和SiO₂层上沉积金属层；

步骤6：采用稀HF酸溶液腐蚀掉SiO₂层和SiO₂层上面的金属层；

步骤7：利用光电化学腐蚀方法，在p型GaN层向下腐蚀，腐蚀深度到达n型氮化镓层内，形成纳米级GaN柱阵列；

步骤8：采用湿法腐蚀去掉金属层，在纳米级GaN柱阵列之间填充绝缘物，去除纳米级GaN柱阵列之间的部分填充绝缘物，使纳米级GaN柱阵列中的p型GaN层露出，形成纳米级柱LED芯片；

步骤9：在纳米级柱LED芯片的表面蒸镀透明导电层；

步骤10：通过光刻和ICP刻蚀工艺，在纳米级GaN柱阵列的一侧制作N电极台面，在N电极台面制作N金属电极，在纳米级GaN柱阵列的上面制作P金属电极；

步骤11：划片裂片封装，完成制备。

2.根据权利要求1所述的制作纳米级柱形阵列氮化镓基正装结构发光二级管的方法，其中所述的PS球的直径为100-600nm，间距为100-300nm。

3.根据权利要求1所述的制作纳米级柱形阵列氮化镓基正装结构发光二级管的方法，其中所述的金属层的材料为Ni、Pt、Au、Ag或Al，或及其组合。

4.根据权利要求1所述的制作纳米级柱形阵列氮化镓基正装结构发光二级管的方法，其中所述的光电化学腐蚀方法的溶液为KOH溶液或H3PO4溶液，溶液浓度为0.1mol/L-10mol/L，溶液温度为25℃-100℃。

5.根据权利要求1所述的制作纳米级柱形阵列氮化镓基正装结构发光二级管的方法，其中所述的绝缘物包括光刻胶、硅胶或PMMA；去除绝缘物的方法为等离子体轰击、曝光或湿法腐蚀。

6.根据权利要求1所述的制作纳米级柱形阵列氮化镓基正装结构发光二级管的方法，其中所述的透明导电层包括ITO、ZnO或石墨烯。

7.根据权利要求1所述的制作纳米级柱形阵列氮化镓基正装结构发光二级管的方法，其中所述的N金属电极和P金属电极的材料为Ni、Pt、Au、Ag或Al，或及其组合。