[发明专利]一种图形化衬底、发光二极管及制备方法

说明书

本发明公开了一种图形化衬底、发光二极管及制备方法，在一实施例中，图形化衬底包括衬底以及形成在衬底表面上的若干个周期性紧密排布的图形结构，图形结构包括形成于衬底的表面的第一部分以及形成在第一部分上方的第二部分，相邻的图形结构之间的最小距离小于或等于0.1μm。由此，本发明所述的图形化衬底及发光二级管能够有效降低磊晶面的面积和位错密度，提高发光效率；并能够进一步增加光的散射效率，增加LED的亮度。

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，具体涉及一种图形化衬底、发光二极管及制备方法。

背景技术

由于异质衬底和外延材料存在晶格失配和热膨胀系数失配问题，所以异质外延材料的内部具有很高的位错密度，这样会引起载流子泄露，从而降低内量子效率。

为了抑制位错的产生及滑移，得到低位错密度、高晶体质量的外延层，现有技术中发展了图形化衬底技术。图形化衬底技术通过在异质衬底表面制作具有细微结构的图形，然后在这种图形化的衬底表面进行LED材料外延。图形化的界面改变了外延材料的生长过程，能抑制缺陷向外表面延伸，提高器件的内量子效率。一般地，图形化衬底的磊晶面占比越少，其外延层的位错密度越低，LED亮度越高。但是，目前的图形化衬底的磊晶面占比下降受限；并且当磊晶面面积过少时，容易导致磊晶困难，不利于外延出高质量的外延层。

发明内容

为了解决背景技术中至少一个技术问题，本发明提供一种图形化衬底、发光二极管及制备方法，能够进一步降低磊晶面的占比，并保证外延磊晶的质量，提高发光器件的内量子效率和光提取效率。

本发明所采用的技术方案具体如下：

根据本发明的一个方面，提供一种图形化衬底，图形化衬底包括衬底以及形成在衬底表面上的若干个周期性紧密排布的图形结构，图形结构包括形成于衬底的表面的第一部分以及形成在第一部分上方的第二部分，相邻的图形结构之间的最小距离小于或等于0.1μm。

可选地，第一部分的顶部的横截面积等于第二部分的底部的横截面积。

可选地，第一部分形成为多棱台，第二部分形成为横截面积自底部向顶部逐渐减小的结构。

可选地，第二部分为多棱锥或多棱台。

可选地，多棱锥或多棱台的侧棱与底面的夹角为30°～90°。

可选地，第一部分的高度占整个图形结构高度的0％～100％。

可选地，形成图形结构的第一部分和第二部分的材料不同，其中形成第一部分的材料与衬底的材料相同。

可选地，形成第二部分的材料为形核抑制材料。

可选地，形成的形核抑制材料为透明不吸光材料，透明不吸光材料选自SiO₂、SiN、Si₂N、Si₂N₃、Si₃N₄、MgF₂、CaF₂、Al₂O₃、SiO、TiO₂、Ti₃O₅、Ti₂O₃、TiO、Ta₂O₅、HfO₂、ZrO₂、Nb₂O₅、MgO、ZnO、Y₂O₃、CeO₂、CeF₃、LaF₃、YF₃、BaF₂、AlF₃、Na₃AlF₆、Na₅Al₃F₁₄、ZnS、ZnSe中的一种或多种。