[发明专利]制造具有平坦表面的三维氮化镓结构的方法和使用具有平坦表面的三维氮化镓(GaN)柱状物结构的发光二极管(LED)

摘要

提出了制造具有平坦表面的三维氮化镓(GaN)柱状物结构的方法。在提供衬底之后，所述方法在衬底的上表面上生长GaN膜、并且在GaN膜的上表面中形成腔体。使用激光烧蚀、离子注入、喷砂或干法刻蚀工艺形成所述腔体。然后湿法刻蚀GaN膜上表面中的腔体，形成延伸到GaN膜中的平坦侧壁。更明显地，将腔体形成于c‑平面GaN上表面中，并且在m‑平面或a‑平面族中与c平面垂直地形成平坦侧壁。提出了使用具有平坦表面的三维GaN柱状物结构来制造发光二极管(LED)的方法。所述方法形成多个GaN柱状物结构，每一个具有n‑掺杂GaN(n‑GaN)和与c‑平面垂直的平坦侧壁，形成在m‑平面或a‑平面族中。在n‑GaN柱状物侧壁上形成多量子阱(MQW)层，并且在MQW层上形成p‑掺杂GaN(p‑GaN)层。在第一衬底上沉积多个GaN柱状物结构，其中n‑掺杂GaN柱状物侧壁与第一衬底的上表面平行地对准。每一个GaN柱状物结构的第一端部与第一金属层相连。对每一个GaN柱状物结构的第二端部进行刻蚀以暴露n‑GaN柱状物的第二端部并与第二金属层相连。

主权项

一种制造具有平坦表面的三维氮化镓“GaN”柱状物结构的方法，所述方法包括：提供衬底；在衬底的上表面上生长GaN膜；在GaN膜的上表面中形成腔体；在GaN膜上表面中湿法刻蚀腔体；以及形成延伸至GaN膜中的平坦侧壁；其中在GaN膜上表面中湿法刻蚀腔体包括：去除响应于形成腔体而损坏的GaN材料；以及响应于遇到GaN膜中的m‑平面或a‑平面而停止GaN材料的去除；在所述湿法刻蚀中使用加热的稀释氢氧化四甲基铵“TMAH”，所述GaN柱状物中，三个垂直面的族全部是(1100)且具有三角形状。