[发明专利]AlN缓冲层及具有该缓冲层的芯片的制备方法

说明书

本发明公开了一种AlN缓冲层及具有该缓冲层的芯片的制备方法，属于发光二极管领域。所述方法包括：在衬底上，制备有机微球模板，有机微球模板包括纳米微球模板；在有机微球模板上，沉积AlN缓冲层；将AlN缓冲层进行高温退火处理，去除有机球模板中的有机微球，形成具有多孔结构的AlN缓冲层。本发明通过有机微球模板在AlN缓冲层中引入多孔结构，既可以减少外延缺陷，提高外延质量，又增加与衬底之间巨大的折射率反差来提高光在衬底界面处的反射能力，增强出光效率，并且将微球模板与物理气相沉积结合，以制备具有多孔结构的AlN缓冲层，方法简单易行，便于大规模生产。

技术领域

本发明涉及发光二极管领域，特别涉及一种AlN缓冲层及具有该缓冲层的芯片的制备方法。

背景技术

近年来，基于III族氮化物的LED(Light Emitting Diode，发光二极管)被广泛应用于背照显示光源、手机按键、笔记本电脑显示、室内外照明和交通路灯等。LED中的衬底与其上外延生长氮化镓(GaN)层之间，一直存在晶格失配和热失配问题，氮化铝(AlN)材料具有与GaN层相同的晶格结构，且AlN材料与衬底之间的晶格失配度也较小，因此将AlN材料作为缓冲层，置入到衬底和GaN层之间，以减少外延缺陷，提高外延质量得到了广泛应用。

目前AlN缓冲层的制备方法主要有两种，一种是通过传统的MOCVD(Metal-organicChemical Vapor Deposition，金属有机化合物化学气相沉淀)方法制备，即以Ⅲ族元素的有机化合物和V、Ⅵ族元素的氢化物等作为晶体生长源材料，在500摄氏度以上，采用热分解反应方式在衬底上进行气相外延生长。另一种方法是通过物理气相沉积方法，比如磁控溅射法，在低温下生长AlN缓冲层。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

前述两种方法制备的AlN缓冲层，其底部均直接与衬底相接触，由于AlN缓冲层和衬底材料之间的光的折射率相差较小，在两者的界面处光的反射率相对较小，影响了出光效率。

发明内容

本发明实施例提供了一种AlN缓冲层及具有该缓冲层的芯片的制备方法，所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种在衬底上，制备有机微球模板，所述有机微球模板包括纳米微球模板；

在所述有机微球模板上，沉积AlN缓冲层；

将所述AlN缓冲层进行高温退火处理，去除所述有机微球模板中的有机微球，形成具有多孔结构的所述AlN缓冲层，高温退火的温度高于500℃；

所述在衬底上，制备有机微球模板，包括：

在清洗后的所述衬底上，滴上有机微球悬浮液；

采用旋涂或滴涂或提拉的方式，在所述衬底表面将所述有机微球悬浮液分散成密布排列的有机微球；

采用RIE(Reactive ion etching，反应离子刻蚀技术)刻蚀所述密布排列的有机微球，得到具有间隙的有机微球阵列，形成所述有机微球模板。

进一步地，所述有机微球悬浮液的浓度为5％～10％。

进一步地，刻蚀前的所述有机微球的直径为200～5000nm。

更进一步地，刻蚀后的所述有机微球阵列中的有机微球之间的间隙为50nm～5000nm。

进一步地，所述在所述有机微球模板上，沉积AlN缓冲层，包括：

在所述衬底上，采用物理气相沉积法沉积厚度一层为5nm～100nm的AlN缓冲层，所述AlN缓冲层沉积于所述有机微球的间隙中和所述有机微球上。

进一步地，将所述AlN缓冲层在氮气氛围中进行高温退火处理，去除所述有机微球模板中的有机微球。