[发明专利]具有高密度纹理的发光二极管器件

权利要求书

1.一种发光二极管（LED）器件，包括：

图案化衬底，包括衬底主体、从衬底主体突出的多个整体特征、以及由多个整体特征之间的空间限定的基底表面，其中图案化衬底的阵列间距大于或等于50 nm至小于或等于3.5微米；

选择性层，包括位于整体特征的表面上的介电材料，其中在基底表面上不存在选择性层；和

III族氮化物层，包括在选择性层和基底表面上的III族氮化物材料。

2.根据权利要求1所述的LED器件，其中所述选择性层位于所述整体特征的表面的所有部分上，和/或所述选择性层的不存在是针对所述基底表面的所有部分。

3.根据权利要求1所述的LED器件，其中所述III族氮化物材料包括：镓（Ga）、铝（Al）、铟（In）、或其组合。

4.根据权利要求1所述的LED器件，其中所述介电材料包括折射率在约1.2至约2的范围内的低折射率材料，和/或所述介电材料包括：二氧化硅（SiO₂）、氮化硅（Si₃N₄）、或其组合。

5. 根据权利要求1所述的LED器件，其中所述选择性层的厚度在20 nm至400 nm的范围内。

6.根据权利要求1所述的LED器件，还包括共形成核层，所述共形成核层包括在所述整体特征的表面上和所述基底表面上的成核材料，其中所述整体特征的表面上的成核层在所述选择性层下方。

7.根据权利要求6所述的LED器件，其中所述成核材料包括：氮化铝（AlN）、氮化镓（GaN）、氮化铝镓（AlGaN）、氧化锌（ZnO）、或其组合。

8.根据权利要求1所述的LED器件，其中所述衬底包括以下的材料：蓝宝石、尖晶石、氧化锌（ZnO）、氧化镁（MgO）、或其组合。

9.一种发光二极管（LED）器件，包括：

图案化蓝宝石衬底，包括衬底主体、从衬底主体突出的多个整体特征、以及由多个整体特征之间的空间限定的基底表面；

在整体特征的表面上和基底表面上的共形成核层；

在共形成核层上的选择性层，所述选择性层包括位于整体特征上方的二氧化硅介电材料，其中在基底表面上方不存在选择性层，所述选择性层具有20 nm至200 nm范围内的厚度；和

III族氮化物层，包括在选择性层和基底表面上的氮化镓（GaN）材料。

10.根据权利要求9所述的LED器件，其中所述选择性层位于所述整体特征的表面的所有部分上，和/或所述选择性层的不存在是针对所述基底表面的所有部分。

11. 一种制造方法，包括：

在图案化衬底上创建包括介电材料的选择性层，所述图案化衬底包括：衬底主体、从衬底主体突出的多个整体特征、以及由多个整体特征之间的空间限定的基底表面，其中选择性层位于整体特征的表面上，其中图案化衬底的阵列间距大于或等于50 nm至小于或等于3.5微米，其中基底表面上不存在选择性层，从而制得涂覆选择性层的衬底；以及

在涂覆选择性层的衬底上外延生长III族氮化物层。

12.根据权利要求11所述的方法，其中通过定向沉积工艺将所述介电材料沉积到所述图案化衬底上来创建所述选择性层，所述定向沉积工艺对于在所述多个整体特征的表面上的沉积具有选择性；并且此后蚀刻以从基底表面移除任何介电材料。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述选择性层在所述整体特征的表面的所有部分上。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述选择性层的不存在是针对所述基底表面的所有部分。

15.根据权利要求11所述的方法，还包括在沉积介电材料之前，在图案化衬底上沉积成核层。