[发明专利]一种利用图形化衬底提高GaN基LED发光效率的方法

摘要

一种利用图形化衬底提高GaN基LED发光效率的方法，包括：在蓝宝石衬底上淀积一层二氧化硅膜；光刻出光刻胶图形阵列；以光刻胶图形阵列作掩膜，刻蚀出具有图形结构的二氧化硅膜；以具有图形结构的二氧化硅膜作为掩膜，刻蚀蓝宝石衬底，将图形刻蚀到蓝宝石衬底上；将蓝宝石衬底清洗干净；形成横截面为三角形的金字塔结构；在图形蓝宝石衬底上生长低温成核层；在低温成核层上继续升高温度生长n型掺杂的GaN层，生长出低位错密度且表面具有V形坑阵列结构；继续生长LED结构材料所需的多量子阱层和p型材料层，并使最终的表面仍具有V形坑阵列结构。

主权项

1、一种利用图形化衬底提高GaN基LED发光效率的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：在蓝宝石衬底上淀积一层二氧化硅膜；步骤2：利用光刻技术制备出光刻胶图形阵列，其图形单元为圆形；步骤3：以光刻胶图形阵列作掩膜，利用氢氟酸+氟化氨+H2O混合液，刻蚀出具有图形结构的二氧化硅膜；步骤4：以具有图形结构的二氧化硅膜作为掩膜，利用硫酸和磷酸的混合液湿法刻蚀蓝宝石衬底，将图形刻蚀到蓝宝石衬底上；步骤5：利用氢氟酸溶液去掉残余的二氧化硅膜，并将蓝宝石衬底清洗干净；步骤6：继续用硫酸和磷酸混合液湿法刻蚀蓝宝石衬底，形成横截面为三角形的金字塔结构；步骤7：利用有机化学气相沉积方法在图形蓝宝石衬底上生长低温成核层；步骤8：在低温成核层上继续升高温度生长n型掺杂的GaN层，控制生长条件，生长出低位错密度且表面具有V形坑阵列结构；步骤9：在具有V形坑阵列结构的n型GaN层上继续生长LED结构材料所需的多量子阱层和p型材料层，并使最终的表面仍具有V形坑阵列结构。