[发明专利]一种使用Ni纳米模板制备多波段发光的InGaN/GaN量子阱结构的方法

说明书

技术领域：

本发明属于发光器件制造领域，具体涉及一种使用Ni纳米模板制备多波段发光的 InGaN/GaN量子阱结构的方法。

背景技术：

发光二极管作为新一代的固体照明光源，在室内外照明、大屏显示、背光、交通信号灯、汽车灯等各个领域都具有广泛的应用。

目前大多的发光二极管均为单一波段的LED，市面上常用的白光LED大多是通过在蓝光LED芯片上添加黄色荧光粉来实现。但是这种方法会导致色温不均、能量损耗等问题。因此，制备出高效的白光LED芯片，一直是本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

发明内容：

本发明的目的是提供一种使用Ni纳米模板制备多波段发光的InGaN/GaN量子阱结构的方法，在现有的工艺基础上就能实现该结构量子阱的制备，能够实现单一InGaN/GaN量子阱结构出射多个波段光谱。

为解决上述问题，本发明提供了一种使用Ni纳米模板制备多波段发光的InGaN/GaN量子阱结构的方法，包括如下步骤：

提供衬底，优选的，所述衬底为蓝宝石衬底；

在所述的蓝宝石衬底沉积缓冲层，优选的，缓冲层为GaN薄膜；

在所述GaN缓冲层上沉积N型GaN薄膜；

在所述N型GaN薄膜上沉积Ni薄膜，所述的Ni薄膜厚度为3-10nm；

将外延片置于氮气氛围中进行快速退火处理，获得Ni纳米颗粒；

采用ICP刻蚀的方法对外延片进行刻蚀；

用酸溶液洗去外延片表面的Ni纳米颗粒，获得锥形GaN纳米结构阵列；

在所述的锥形GaN表面沉积InGaN/GaN量子阱，P型GaN；

附图说明

图1-5是本发明一种使用Ni纳米模板制备多波段发光的InGaN/GaN量子阱结构的制作方法一实施例中各个步骤的结构示意图。

图6为本发明实施例中制备的锥形GaN的扫描电镜图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种使用Ni纳米模板制备多波段发光的 InGaN/GaN量子阱结构的方法进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

首先请参考图1，提供衬底100，所述衬底材料为蓝宝石(Al₂O₃)衬底。在所述衬底材料上沉积一定厚度的缓冲层，优选的，所选的缓冲层为GaN薄膜101。在所述的GaN薄膜 101上沉积N型GaN薄膜102。在这之后在N型GaN薄膜102上沉积Ni薄膜103，实施例中，所述Ni薄膜厚度4nm。

请参考图2，对所述的Ni薄膜进行退火处理，获得Ni纳米颗粒模板105。需要注意的是，退火的时间和薄膜厚度对形成的Ni纳米颗粒的尺寸和形貌有很大的影响。

请参考图3，采用ICP刻蚀工艺对外延片进行刻蚀处理,需要注意的是，ICP刻蚀的时间和功率对外延的形貌具有较大的影响作用。

请参考图4，使用酸性溶液对外延片表面的Ni进行清洗，获得锥形GaN105。

请参考图5，在所述的锥形GaN105表面沉积InGaN/GaN量子阱层106，在沉积过程中，由于In在锥形GaN105表面的迁移率不同，使得量子阱层不同位置106a,106b,106c处的In 组分存在差异，从而实现单一外延片上的光谱能够呈现较多的波段，合理的控制实验条件即可获得较宽波段的光谱外延片。

请参考图6，在所述的量子阱层106上继续沉积P型GaN薄膜107。

此外，需要说明的是，虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。本发明的InGaN/GaN 量子阱结构可以但不限于采用上述的制作方法得到。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种改动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。