[发明专利]一种氮化物发光二极管芯片的制备方法

权利要求书

1.一种氮化物发光二极管芯片的制备方法，其特征在于步骤如下：

第一步，在MOCVD反应炉，即金属有机化合物化学气相沉淀反应炉中，将衬底在1200℃进行烘烤，处理掉衬底表面异物；

第二步，在MOCVD反应炉中，在第一步处理后的衬底表面外延生长一层厚度为10～50nm的缓冲层；

第三步，在MOCVD反应炉中，在第二步得到的缓冲层上依次外延生长厚度为2～8μm的N型半导体材料、多量子阱层和厚度为100～500nm的P-型半导体材料；

第四步，在第三步的得到的P-型半导体材料上沉积厚度为10～500nm的电流扩展层，并利用光刻和湿法刻蚀工艺制作电流扩展图形，即电流扩展层的长度短于P-型半导体材料，形成台阶图形Ⅰ；

第五步，在第四步得到的制品上面，通过光刻和干法刻蚀工艺使P-型半导体材料、多量子阱层和一部分N型半导体材料的长度短于衬底和缓冲层的长度，并曝露出一部分N型半导体材料，该曝露出的N型半导体材料部分与衬底和缓冲层等长，从而形成台阶图形Ⅱ；

第六步，在第五步得到的制品上面沉积一层绝缘层，所用材质为SiO₂、Si₃N₄、金刚石、LiF或PMMA，厚度为5～300nm，是连续膜结构或非连续膜结构，再通过光刻和刻蚀技术使绝缘层一部分保留,绝缘层一部分保留的状况为以下三种状况中的任意一种：

a.通过光刻和刻蚀技术使绝缘层一部分保留在N型半导体材料的台阶图形Ⅱ上，另一部分保留在P-型半导体材料的台阶图形Ⅰ上，其中保留在N型半导体材料的台阶图形Ⅱ上面的绝缘层部分的位置与台阶图形Ⅱ侧壁的距离为0.01～100微米，保留在P-型半导体材料上的台阶图形Ⅰ上面的绝缘层部分的位置与台阶图形Ⅰ侧壁的距离为0.01～100微米，

b.通过光刻和刻蚀技术使绝缘层只在P-型半导体材料的台阶图形Ⅰ上保留一部分绝缘层，保留在P-型半导体材料上的台阶图形Ⅰ上面的绝缘层部分的位置与台阶图形Ⅰ侧壁的距离为0.01～100微米，

c.通过光刻和刻蚀技术使绝缘层只在N型半导体材料的台阶图形Ⅱ上保留一部分绝缘层，保留在N型半导体材料的台阶图形Ⅱ上面的绝缘层部分的位置与台阶图形Ⅱ侧壁的距离为0.01～100微米；

第七步，在第六步得到的制品上面蒸镀P型电极，并通过光刻制作P型电极图案，该P型电极的P型电极图案保留的状况为以下二种状况中的任意一种：

a.使其一部分保留在电流扩展层上面，另一部分保留在N型半导体材料的台阶图形Ⅱ上面的绝缘层部分上面，且长度与N型半导体材料的台阶图形Ⅱ上面的绝缘层一致，

b.只使其保留在电流扩展层上面；

第八步，在第七步得到的制品上面蒸镀N型电极，并通过光刻制作N型电极图案，该N型电极的N型电极图案保留的状况为以下三种状况中的任意一种：

a.使其一部分保留在P-型半导体材料的台阶图形Ⅰ上的绝缘层的上面，且长度与在P-型半导体材料的台阶图形Ⅰ上面的绝缘层的长度一致，另一部分保留在N型半导体材料的台阶图形Ⅱ上面，其与在N型半导体材料的台阶图形Ⅱ上的绝缘层的距离为0.01～100微米，且长度与在N型半导体材料的台阶图形Ⅱ上面的绝缘层的长度一致，

b.使其一部分保留在P-型半导体材料的台阶图形Ⅰ上的绝缘层的上面，且长度与在P-型半导体材料的台阶图形Ⅰ上面的绝缘层的长度一致，另一部分保留在N型半导体材料的台阶图形Ⅱ上面，

c.只使其保留在N型半导体材料的台阶图形Ⅱ上面，与在N型半导体材料的台阶图形Ⅱ上的绝缘层的距离为0.01～100微米，且其长度与在N型半导体材料的台阶图形Ⅱ上面的绝缘层的长度一致；

至此制得一种氮化物发光二极管芯片。

2.根据权利要求1所述一种氮化物发光二极管芯片的制备方法，其特征在于：所述缓冲层、N型半导体材料和P-型半导体材料的材质均为氮化物四元半导体材料Al_xIn_yGa_1-x-yN,其中0≤x＜1，0≤y＜1，0≤1-x-y。

3.根据权利要求1所述一种氮化物发光二极管芯片的制备方法，其特征在于：所述多量子阱层的材质为Al_x1In_y1Ga_1-x1-y1N/Al_x2In_y2Ga_1-x2-y2N，0≤1-x1-y1，0≤x2≤1,0≤y2≤1,0≤1-x2-y2，式中，量子垒Al_x2In_y2Ga_1-x2-y2N的厚度为5～50nm，量子阱Al_x1In_y1Ga_1-x1-y1N的厚度为1～10nm。