[发明专利]高速InGaN多量子阱微纳LED发光器件阵列及其制备工艺

权利要求书

1.一种高速InGaN多量子阱微纳LED发光器件阵列，在InGaN量子阱LED外延片上刻蚀形成蚀穿p型层、多量子阱层，深至n型层的纳米柱阵列，其特征在于：所述InGaN量子阱LED外延片分隔成四个区域，每个区域中的纳米柱阵列的直径一致，不同区域的纳米柱阵列的直径不同。

2.根据权利要求1所述的高速InGaN多量子阱微纳LED发光器件阵列，其特征在于：还包括十字形标记，通过十字形标记将InGaN量子阱LED外延片分隔成四个区域。

3.根据权利要求2所述的高速InGaN多量子阱微纳LED发光器件阵列，其特征在于：所述十字形标记分布在InGaN量子阱LED外延片的横向中位线和纵向中位线。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种高速InGaN多量子阱微纳LED发光器件阵列，其特征在于：所述InGaN量子阱LED外延片四个区域中的纳米柱阵列的直径分别为1200～1600nm、700～1000nm、400～600nm、100～300nm，每个区域内的纳米柱阵列的纵向间距为10～50μm，横向间距为10～20μm，不同区域之间的间隔距离为1000～2000μm。

5.权利要求1-4中任一项所述的高速InGaN多量子阱微纳LED发光器件阵列的制备方法，其步骤包括：

(1)、在InGaN量子阱LED外延片表面旋涂一层光刻胶；

(2)、对其进行前烘、曝光、显影，在光刻胶上形成四个直径不同的纳米柱区域，区域之间采用十字标记进行分割和标记；

(3)、采用感应耦合等离子体刻蚀技术对InGaN量子阱LED外延片进行刻蚀，控制刻蚀深度至n型层；

(4)、去除光刻胶，得到形成四个区域，每个区域中的纳米柱阵列的直径一致，不同区域的纳米柱阵列的直径不同的周期排列的微纳LED图形，区域之间通过十字标记进行分割。

6.根据权利要求5所述的高速InGaN多量子阱微纳LED发光器件阵列的制备方法，其特征在于：步骤(1)中光刻胶为HSQ光刻胶，厚度为70～100nm，曝光采用电子束曝光技术，曝光剂量为800μC/cm²,电子的曝光写场为60μm×60μm。

7.根据权利要求6所述的高速InGaN多量子阱微纳LED发光器件阵列的制备方法，其特征在于：步骤(3)中刻蚀气体比例为Cl₂：BCl₃＝40：10，刻蚀压强为10.0mTorr,刻蚀功率为500±200W，刻蚀时间为1-3min。

8.根据权利要求7所述的高速InGaN多量子阱微纳LED发光器件阵列的制备方法，其特征在于：去除光刻胶为先用BOE溶液恒温水浴加热90s,再用去离子水清洗5min，然后采用RIE技术，通入O₂，流量为10sccm，压强3Pa，功率50W，时间20s，彻底去除残余的光刻胶。

9.根据权利要求5-8中任一项所述的高速InGaN多量子阱微纳LED发光器件阵列的制备方法，其特征在于：还包括步骤(5)、采用湿法刻蚀对InGaN量子阱LED外延片表面进行修复。

10.根据权利要求9所述的高速InGaN多量子阱微纳LED发光器件阵列的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)具体是InGaN量子阱LED外延片置于40-80℃的KOH溶液中，溶液浓度为0.5mol/L，处理20min。