[发明专利]制造纳米结构的半导体发光元件的方法

权利要求书

1.一种制造纳米结构半导体发光装置的方法，该方法包括步骤：

在基层上形成具有多个开口的掩模；

在所述基层的暴露的区域上生长第一导电类型的半导体层，使得所述多个开口被填充，从而形成多个纳米芯；

部分地去除所述掩模，以暴露出所述多个纳米芯的侧表面；

在部分地去除所述掩模之后对所述多个纳米芯进行热处理；

在所述热处理之后，在所述多个纳米芯的表面上依次生长有源层和第二导电类型的半导体层，以形成多个发光纳米结构；以及

对所述多个发光纳米结构的上部分进行平坦化，以去除所述多个纳米芯的上表面上的有源层的部分。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在从600℃至1200℃的温度范围内通过供应用于所述第一导电类型的半导体层的源气体来执行所述热处理。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述热处理之前，所述多个纳米芯具有圆柱形的形状，并且所述多个纳米芯的形状通过所述热处理转换为六棱柱的形状。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述多个纳米芯的步骤包括晶体稳定化操作，所述晶体稳定化操作为：在所述第一导电类型的半导体层的生长过程中在使所述第一导电类型的半导体层的生长暂时中断之后执行热处理。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：在平坦化工艺之前，在所述多个发光纳米结构的表面上形成接触电极。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：在形成所述接触电极之后，形成绝缘层以填充所述多个发光纳米结构之间的空间。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：部分地去除所述接触电极以使得所述接触电极的高度低于所述多个发光纳米结构的上表面。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个纳米芯的侧表面的晶面垂直于所述基层的上表面。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述多个发光纳米结构和所述基层是氮化物单晶体，并且所述多个纳米芯的侧表面是非极性面。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述掩模包括位于所述基层上的第一材料层和位于所述第一材料层上并且蚀刻率大于所述第一材料层的蚀刻率的第二材料层，并且部分地去除所述掩模的步骤包括：去除所述第二材料层以保留所述第一材料层。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个开口分类为属于两个或更多个组，所述两个或更多个组在以下中的至少一个方面彼此不同：所述多个开口的直径和所述多个开口之间的间隔，各组中的开口具有相同的直径和间隔，位于不同组的开口中的发光纳米结构发射具有不同波长的光，并且位于相同组的开口中的发光纳米结构发射具有相同波长的光。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，从位于不同组的开口中的发光纳米结构发射的不同波长的光被组合以形成白光。

13.一种制造纳米结构半导体发光装置的方法，该方法包括步骤：

在基层上形成具有多个开口的掩模；

在所述基层的暴露的区域上生长第一导电类型的半导体层，使得所述多个开口被填充，从而形成多个纳米芯；

在所述多个纳米芯的表面上依次生长有源层和第二导电类型的半导体层，以形成多个发光纳米结构；

在所述多个发光纳米结构的表面上形成接触电极；

对所述多个发光纳米结构的上部分进行平坦化，以去除所述多个纳米芯的上表面上的有源层的部分；以及

部分地去除所述接触电极，使得所述接触电极的高度低于所述多个发光纳米结构的上表面。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括：在形成所述接触电极的步骤与平坦化的步骤之间，形成绝缘层以填充所述多个发光纳米结构之间的空间。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述掩模包括位于所述基层上的第一材料层和位于所述第一材料层上并且蚀刻率大于所述第一材料层的蚀刻率的第二材料层，并且

所述方法还包括：在形成所述多个发光纳米结构之前，去除所述第二材料层，以暴露出所述多个纳米芯的侧表面并且保留所述第一材料层。