[发明专利]深紫外LED及其制造方法

权利要求书

1.一种以设计波长为λ的深紫外LED，其特征在于，

从与基板的相反侧起依序具有反射电极层、金属层、p型GaN接触层、相对波长λ透明的p型AlGaN层，

具有设于至少包括所述p型GaN接触层和所述p型AlGaN层的界面的厚度方向的范围的光子晶体周期结构，并且，

所述光子晶体周期结构具有光子带隙；

所述光子晶体周期结构在所述基板侧的其底面部由空气和所述AlGaN层的两个结构体构成，波长λ、周期a及所述两个结构体的平均折射率nav满足布拉格散射条件，并且，该布拉格散射条件的次数m在1<m<5的范围内。

2.根据权利要求1所述的深紫外LED，其特征在于，所述光子晶体周期结构进一步设于所述反射电极层以及所述金属层。

3.根据权利要求1所述的深紫外LED，其特征在于，所述光子晶体周期结构包括柱状结构体，该柱状结构体设于至少包括所述p型GaN接触层和所述p型AlGaN层的界面的厚度方向的范围。

4.根据权利要求1所述的深紫外LED，其特征在于，所述光子带隙对于TE偏光成分展开。

5.根据权利要求4所述的深紫外LED，其特征在于，所述光子晶体周期结构使其深度h为所述周期a的2/3以上。

6.根据权利要求4所述的深紫外LED，其特征在于，所述光子晶体周期结构使其深度h为所述周期a以上。

7.根据权利要求4所述的深紫外LED，其特征在于，所述光子晶体周期结构使其深度h为所述p型AlGaN层的厚度以上、所述p型GaN接触层和所述p型AlGaN层的总厚度以下。

8.根据权利要求1所述的深紫外LED，其特征在于，除所述p型AlGaN层之外，在所述基板侧进一步具有与所述p型AlGaN层相比Al的组成大的p型AlGaN层。

9.根据权利要求1所述的深紫外LED，其特征在于，所述光子晶体周期结构是采用基于纳米压印光刻法的转印技术而形成的。

10.根据权利要求9所述的深紫外LED，其特征在于，所述光子晶体周期结构是采用干法刻蚀而形成的，该干法刻蚀采用基于流动性高的抗蚀剂和刻蚀选择比高的抗蚀剂的两层抗蚀法。

11.一种深紫外LED的制造方法，其特征在于，具有：

准备层叠结构体的工序，该层叠结构体以设计波长为λ，从与基板的相反侧起依序含有反射电极层、金属层、p型GaN接触层、相对波长λ透明的p型AlGaN层；

准备用于形成光子晶体周期结构的模具的工序，该光子晶体周期结构设于至少包括所述p型GaN接触层和所述p型AlGaN层的界面的厚度方向的范围；

在所述层叠结构体上形成抗蚀剂层，转印所述模具的结构的工序；

以所述抗蚀剂层作为掩膜依次将所述层叠结构体刻蚀而形成光子晶体周期结构的工序；

所述光子晶体周期结构在所述基板侧的其底面部由空气和所述AlGaN层的两个结构体构成，波长λ、周期a及所述两个结构体的平均折射率nav满足布拉格散射条件，并且，该布拉格散射条件的次数m在1<m<5的范围内。

12.根据权利要求11所述的深紫外LED的制造方法，其特征在于，

在所述层叠结构体上形成抗蚀剂层，转印所述模具的结构的工序具有：在所述层叠结构体上形成干法刻蚀的工序，该干法刻蚀采用基于流动性高的第1抗蚀剂层和相对所述第1抗蚀剂层刻蚀选择比高的第2抗蚀剂层的两层抗蚀法；采用纳米压印光刻法在所述第1抗蚀剂层转印所述模具的结构的工序，

以所述抗蚀剂层作为掩膜依次将所述层叠结构体刻蚀而形成光子晶体周期结构的工序具有，将所述第1抗蚀剂层和所述第2抗蚀剂层进行刻蚀而至所述第2抗蚀剂层露出为止，同时将所述第1抗蚀剂层的图案凸部一并刻蚀，以所述第2抗蚀剂层作为掩膜依次将所述层叠结构体刻蚀而形成光子晶体周期结构的工序。