[发明专利]一种提高亮度的LED外延片的制作方法

权利要求书

1.一种提高亮度的LED外延片的制作方法，其特征在于，所述LED外延片的AlN层上设有按顺序依次循环排列的凸起的圆锥体、铝区域层以及凹陷且倒置的圆锥腔，三者之间互不相连；

所述制作方法包括以下步骤，

步骤3、在AlN层上间隔制作多个凸起的圆锥体；

步骤4、在AlN层上间隔制作多个凹陷且倒置的圆锥腔，所述圆锥腔与圆锥体交错设置且两两不相连；

步骤5、在AlN层上间隔制作多个铝区域层，每个铝区域层均与圆锥腔和/或圆锥体相邻；

步骤6、在AlN层上周期性生长多个多量子阱发光层，每个所述多量子阱发光层均包括依次生长的InGaN阱层和GaN垒层，其中，第一周期生长的多量子阱发光层用于填满所述步骤4中的圆锥腔，从第二周期开始，后一周期生长的多量子阱发光层均位于包含AlN层、铝区域层和前一周期生长的多量子阱发光层的整体结构上；

所述步骤3中，所述圆锥体的底面直径D1为1000-1100nm，高度H1为850-900nm，相邻圆锥体底面间的最短距离d1为2100-2200nm；

所述步骤4中，所述圆锥腔的顶面直径D2为800-900nm，高度H2为850-900nm，且H2=H1，所述圆锥腔顶面与相邻圆锥体底面之间的最短距离d2为500-600nm。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述步骤6中，第一周期生长的InGaN阱层的层厚D3与第一周期生长的GaN垒层的层厚D4相等，且D3+D4=H2。

3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，在所述步骤5中，每个所述铝区域层与相邻的圆锥腔之间的间距等于该铝区域层与相邻的圆锥体之间的间距，所述铝区域层的长度与宽度相等且为400-420mm，厚度为60-80nm。

4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，在所述步骤6中，所述多量子阱发光层的生长周期数为2-12个，从第二周期开始，在单个生长周期内，InGaN阱层的层厚为3-5nm，GaN垒层的层厚为8-10nm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制作方法，其特征在于，所述步骤3中圆锥体的制作方法如下：首先在AlN层上涂满光刻胶，接着对AlN层上非圆锥体制作区域的光刻胶采用曝光和显影处理，然后通过干法刻蚀在对应位置制作出圆锥体，最后将AlN层上的残余胶体清洗干净。

6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述步骤4中圆锥腔的制作方法如下：首先在AlN层上涂满光刻胶，接着对AlN层上非圆锥腔制作区域的光刻胶采用曝光和显影处理，然后通过干法刻蚀在对应位置制作出圆锥腔，最后将AlN层上的残余胶体清洗干净。

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述步骤5中铝区域层的制作方法如下：首先在AlN层上通过磁控溅射方法生长铝层，接着在铝层上涂满光刻胶，对铝层上非铝区域层制作区域的光刻胶采用曝光和显影处理，然后通过干法刻蚀在对应位置制作出铝区域层，最后将铝区域层与AlN层上的残余胶体清洗干净。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，在所述步骤3之前还包括以下步骤：

步骤1、制作图形化衬底；

步骤2、在所述图形化衬底上依次生长缓冲层GaN、非掺杂GaN层、掺杂Si的N型GaN层以及AlN层，所述AlN层的厚度为1800-2000nm；

在所述步骤6之后还包括步骤7，所述步骤7是在步骤6所述的多量子阱发光层上依次生长电子阻挡层和P型半导体层以制备得到LED外延片；

所述步骤2在作业时，采用金属有机化合物化学气相沉积法且沿垂直于所述图形化衬底表面的方向进行沉积作业。