[发明专利]III族氮化物光电子器件的制作方法在审
申请号: | 201811127175.3 | 申请日: | 2018-09-26 |
公开(公告)号: | CN110957204A | 公开(公告)日: | 2020-04-03 |
发明(设计)人: | 张宝顺;张晓东;于国浩;徐峰;时文华 | 申请(专利权)人: | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 |
主分类号: | H01L21/02 | 分类号: | H01L21/02;H01L33/00 |
代理公司: | 南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 32256 | 代理人: | 王锋;赵世发 |
地址: | 215123 江苏省苏州市*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | iii 氮化物 光电子 器件 制作方法 | ||
1.一种III族氮化物光电子器件的制作方法,包括在衬底上生长形成光电子器件结构的步骤,所述光电子器件结构包括N型层、有源区发光层及P型层;其特征在于还包括:在所述光电子器件结构上设置掩模,并利用所述掩模至少对所述N型层、有源区发光层及P型层中的任一者或多种进行选择性氧化,从而调控所述光电子器件结构的出光区域的面积和/或形状。
2.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于包括:在所述的选择性氧化过程中,至少通过独立调节氧化工艺的温度和/或气氛,以控制被氧化区域的宽度和深度;优选的,所述氧化工艺的温度为600-1200℃,氧化工艺的气氛包括O2气氛、O2与N2混合气氛、N2O气氛、空气气氛中的任意一种或两种以上的组合;优选的,被氧化区域的宽度为10nm-10μm,深度为10nm-10μm。
3.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于包括:在所述的选择性氧化过程中,使所述光电子器件结构上与氧化试剂接触区域的氮化镓和/或氮化镓的合金材料被氧化,形成高阻氧化镓。
4.根据权利要求3所述的制作方法,其特征在于:所述的氧化试剂包括氧气或氧气与氮气的混合气体。
5.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于:所述出光区域的面积被控制为微米量级。
6.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于:所述掩模的材质包括二氧化硅、氮化硅、三氧化二铝、光刻胶中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于包括:采用离子注入方式在所述光电子器件结构中形成离子注入区域,所述离子注入区域连续贯穿所述P型层及有源区发光层并到达N型层,其后在所述光电子器件结构上设置掩模,并进行所述的选择性氧化。
8.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于包括:在所述光电子器件结构上加工出台面结构,之后在所述光电子器件结构上设置掩模,并进行所述的选择性氧化。
9.根据权利要求8所述的制作方法,其特征在于,所述的选择性氧化具体包括:在氧化气氛中,对具有台面结构的所述光电子器件结构进行侧向氧化,并至少通过控制氧化时间,实现对所述出光区域的出光面积和/或形状的控制。
10.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于:所述选择性氧化的方式包括湿法氧化、干法氧化或者干湿混合氧化。
11.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于还包括制作与所述光电子器件结构的P型层、N型层配合的电极的步骤。
12.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于:所述光电子器件结构包括依次形成于衬底上的缓冲层、N型层、量子阱发光层、电子阻挡层和P型层。
13.根据权利要求12所述的制作方法,其特征在于:所述缓冲层的材质包括GaN;优选的,所述N型层的材质包括N-GaN;优选的,所述量子阱发光层包括InGaN/GaN多量子阱或AlGaN/GaN多量子阱;优选的,所述电子阻挡层的材质包括AlGaN;优选的,所述P型层的材质包括P-GaN;优选的,所述衬底的材质包括Si、GaN、SiC、SOI、蓝宝石中的任意一种。
14.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于:所述III族氮化物光电子器件包括III族氮化物Micro-LED、VCSEL、SLD、LED器件中的任意一种。
15.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于:所述III族氮化物光电子器件的结构包括正装结构、倒装结构和垂直结构中的任意一种。
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